深水AUV：设计制造与工程应用.pptx

深水AUV：设计制造与工程应用.pptx

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天津大学王树新2014.11泰达,深水AUV：

设计制造与工程应用,汇报提纲,概述深水AUV设计与制造技术深水AUV工程应用结束语,一、概述,海洋科学考察,海洋环境监测,海洋资源勘察,环流与气候海洋矿产资源海洋生态环境海洋装备是海洋战略的技术途径！

一、概述,海底勘察与探测要求背景：

深水油气资源开发对深海综合探测的需要。

用途：

深水海域的测深、海底地形地貌调查、浅地层地质结构调查。

功能1：

搭载多波束测深仪、侧扫声呐、浅地层剖面仪等勘察仪器，以及相关的导航与定位传感器。

功能2：

自动控制深度、高度、艏向、姿态、轨迹和精确定位，能够进行释放和回收。

应用对象：

深水工程勘察船。

一、概述,深水AUV,一、概述,任务完成，采用熔断或声学释放抛载重物，实现浮力变化,抛载物,在浮力作用下，以一定姿态上浮，此过程中可操舵保持姿态和轨迹,弹出释放浮子，带出回收缆索,向母船发送水面位置,母船上伸出搭钩，捞起浮子，将回收缆索系上绞盘,工作过程分解,布放、下潜,执行任务,抛载、上浮,回收,自治式水下航行器（AUV）,系统组成：

6个子系统,二、深水AUV设计与制造技术,7,总体结构设计外壳采用上下分离结构开放式双层壳体结构，装拆方便对于声学传感器固定位置等震动较强部位，采用工程塑料和橡胶减震,二、深水AUV设计与制造技术,8,总体结构设计整体外形流线型设计局部孔腔/凸体结构流动噪声优化,模型H200模型H300声通讯不同安装高度模型的声压云图,二、深水AUV设计与制造技术,9,流线型外形设计,速度矢量图,头部阻力系数等高线图,尾部对阻力的影响,DA,3025,35,3,5,7,15,17,（N）阻力P系res数surCeforc随e尾部Vis半cos包ity角force的变化Totalforce,91113长径比,长径比对阻力的影响,10,二、深水AUV设计与制造技术,组合导航定位技术导航方式：

声学多普勒计程（DVL）+惯性导航（PHINS）+深度传感器定位方式：

安装GPS/北斗组合天线GAPS超短基线定位系统,二、深水AUV设计与制造技术,11,多声学仪器协同测量,二、深水AUV设计与制造技术,12,水域试验:

基本性能测试,二、深水AUV设计与制造技术,13,基本性能测试：

直航性能测试航行速度航行姿态动力系统,2节航速,5节航速,二、深水AUV设计与制造技术,14,基本性能测试：

转弯航行,二、深水AUV设计与制造技术,15,单元/整体性能测试水面航行性能测试水下声通信与声定位试验抛载上浮功能测试潜航性能测试水下长时间航行试验侧扫/浅剖声纳航行试验作业航速验证搭载重量验证避障性能测试具有多种紧急情况下的抛载和抛缆功能,二、深水AUV设计与制造技术,16,单元/整体性能测试,跑航,下潜,二、深水AUV设计与制造技术,17,水下声通讯与声定位试验,GAPS对AUV的定位信息,即AUV的水下绝对位置,惯导系统PHINS显示的AUV轨迹漂移,二、深水AUV设计与制造技术,18,控制参数调试实现5米以内导航定位精度大航程表面航行，实现“梳形”航线,二、深水AUV设计与制造技术,19,侧扫、浅剖传感器60m定深航行,60m定深航行实际水平轨迹,60m定深航行深度记录,二、深水AUV设计与制造技术,20,定深航行,80m定深航行,50m定深航行,二、深水AUV设计与制造技术,21,水下50m定高航行试验依水底地形高低起伏实现定高测量,50m定高水平航行轨迹,50m定高三维航行轨迹,二、深水AUV设计与制造技术,22,整体性能测试搭载勘察仪器获得清晰的地貌和地层剖面资料具备定深、定高航行能力,二、深水AUV设计与制造技术,23,水下80m定深航行,CTD温度数据,二、深水AUV设计与制造技术,24,云南抚仙湖湖底地形地貌数据,二、深水AUV设计与制造技术,25,云南抚仙湖湖底地质数据,二、深水AUV设计与制造技术,26,渤海湾海底地形地貌数据,二、深水AUV设计与制造技术,27,渤海湾海底地质数据,二、深水AUV设计与制造技术,28,三、深水AUV工程应用,29,三、深水AUV工程应用,陡峭局部特写,三、深水AUV工程应用,侧扫图，航迹总长30公里，航线间距50米，深度84米，定高7米。

三、深水AUV工程应用,四、结束语,1、深水AUV达到工程应用能力，可以为海洋勘察与探测提供可靠方便的工作平台。

2、深水AUV应用与拓展，适应性传感器融合。

3、进一步提升深水AUV的可靠性与便捷性。