無人潛水艇
關注創建者：匿名 創建時間：2022-03-22
無人潛水艇的視頻教程
無人潛水艇的實例教程
文章來自：MATLAB
近幾年很多研究機構和公司開始進行船舶無人化研究，這種應用未來會有廣闊的前景，比如海上救助打撈、海底設備檢修、海洋考察等，無人潛水艇能有效減少人員費用的支出并提高航行的安全性。
作為新興的先進海洋裝備，無人潛水艇需要攻克動力、導航、通訊和船體控制等技術難題。
一方面需要成熟的路徑規劃算法，靈巧的操作和避障能力，可以按照既定的路線自主航行躲避障礙，另一方面需要遠距離水下數據采集和通訊能力，確保作業任務的質量。
在這一領域，借助 MATLAB 和 Simulink 強大的物理建模和仿真能力，可以為您的船舶設計,系統設計和人工智能開發大幅提高效率。
在本文中，我們將描述如何在 Simulink 里對一個假想的六推進器無人艇進行動力學建模，海底環境建模，以及對一個未知位置的海底黑匣子搜索任務的算法開發。
如下圖所示，我們假想的無人艇裝配了 6 個推進器和 7 個傳感器：
1）一左一右兩個主螺旋槳，高效率地提供向前的推動力以及橫向轉向。
2）兩個上下方向的小推進器，輔助無人艇的上浮，下潛和縱向轉向。
3）左右貫通的兩個側向推進器，輔助無人艇橫向轉向以及側向平移。
展開 2014年在詹姆士河對由5艘自動控制無人艇和8艘遠程遙控無人艇組成的編隊集群，開展了水面無人艇編隊蜂群作戰相關試驗。13艘無人艇采用智能控制技術，按照一定護衛隊形為核心目標組織護航，通過艇群的傳感器網絡成功識別出模擬的敵方目標船只，艇群按照預設方案隨即行動，對敵方目標進行包圍和攔截，阻止了敵方威脅迫近己方護衛目標。美國海軍未來將持續組織其他水面無人艇試驗，并將研究重點向引導無人艇開展多艇協同行動擔負復雜任務延伸。
2018年初美國海軍接收了“海上獵人”反潛無人艇（ACTUV），該型艇是美“反潛連續追蹤計劃無人艦”計劃中的革命性艦艇，一次出行即可連續執行長達3個月的反潛任務。同時，美國海軍與軍工企業達成協議，開始研發裝備有反艦武器系統的無人艇。
美軍“海上獵人”反潛無人艇
以色列水面無人艇研究起步較早，不少型號均已處于試驗測試階段，更有個別型號已經完成實際部署并出口到其他國家。2006年以色列“保護者”無人艇便已裝備海軍，每3艘編成一個機動編隊，主要用于以色列沿海地區和相鄰水域巡邏。2017年3月以色列海軍成功測試了“海上騎士”無人駕駛導彈艇，是全球首艘具備導彈發射能力的無人艇。
以色列“海上騎士”無人駕駛導彈艇
俄羅斯正在研究具有“變革海軍戰爭”潛力的未來無人技術，2016年測試了“探索者”水面無人艇，該艇最高航速25節，自持力7天，艇上安裝了復雜的陀螺穩定監視和搜索系統和光電監視系統、聲納設備、無線鏈路系統、電子壓制、遠程視覺系統和自動滅火系統。
展開 無人艇基于每種傳感器的探測特性對特定目標進行檢測、跟蹤、識別等由粗至精的融合處理，再結合電子海圖和艇內組合導航單元信息，構建水面環境立體態勢圖，實現無人艇對航行周圍環境自主、準確完整的認知，在此基礎上才能正確快速進行航行規劃、自主航行控制與自主避碰等操作。
不過與其他無人平臺無人車、無人機等相比，無人艇所處的海洋環境更為復雜多變，具有動態、不確定和復雜性，尤其是在惡劣的海況下航行時具有其特殊性，在環境感知方面也更加地困難，除了受海上光照、能見度因素等影響外，還面臨特殊挑戰，如艇體劇烈升沉搖擺、海面目標可觀性弱與尺度變化大、浪花飛濺與不規則海岸線外來干擾等困難；而目前各類艇載傳感器基本上是從其他應用的現有產品中選取使用，很少根據實際使用環境與探測需求進行針對性的設計與研制，更加劇了對航行環境感知的困難。
同時，國內無人艇基于多傳感器的在時間和空間上深入融合理論、實踐應用均尚未成熟，因此目前在較復雜航行環境中，完全依靠無人艇自主安全可靠航行在短時間內技術上尚無法實現。所以在復雜情況下，無人艇就需要依托岸基支持系統給予智能決策和相關背景知識支持，在結合岸基支持系統基礎上構建無人艇智能環境感知與信息融合、風險預警模型和理論，在此方面硬件條件已具備，可由試驗指揮控制中心承擔。岸基支持系統通過無線通信信道獲取無人艇周圍靜、動態目標以及航行條件，再進行智能融合關聯分析，運用深度學習、知識庫、情景計算等智能理論，輔助無人艇進行智能決策，并同時向無人艇提供航行海域海況與氣象支持。
⒋海上布放與回收技術
隨著向藍海海軍發展和反艦武器射程的提高，無人艇需搭載在母艦上在遠海執行試驗任務。母艦利用可靠的布放與回收裝置，完成高海情下無人艇的收放作業自動化，不需操作人員下水進行輔助吊放操作，對提高無人艇的可用率和試驗效率有重要意義。
展開 ⒈進一步加強無人艇協同自主化
由于無人艇所處的水面環境十分復雜，不僅包括靜態障礙物，同時還受海況、其他艦船航行的影響，對自主駕駛的要求很高，所以，減少人工干預的成分、構建安全的信息共享網絡、使無人艇具備自主機動和清除障礙的能力是未來無人艇技術發展的首要問題。在作戰使用中，無人艇通常采用集群攻擊的方式打擊敵方單一大型艦艇，要求具有強大的指揮控制、態勢感知和實時信息處理的能力，相比于其他硬件系統，高度自主化和智能化是無人艇發展的關鍵環節。
2020年8月，美國海軍在弗吉尼亞州詹姆斯河上進行了一次“蜂群”作戰演示，共有13艘無人艇參加，它們在收到直升機提供的威脅報警后，依托雷達和紅外傳感器探測目標，以集群作戰模式完成了一系列復雜動作，實施了對“入侵目標”的包圍和攔截，成功完成了護航作戰任務。
⒉進一步提高續航能力
隨著未來無人艇執行任務的多樣化，尤其是反水雷、反潛等軍事任務需要載荷笨重的武器彈藥，對無人艇的動力設備提出了更高的要求。無人艇的優勢在于快速性，但是在保證有效載荷的前提下實現長航程并表現出優異的耐波形非常困難，美國等國家正在研究通過轉化太陽能、海浪能等方式為無人艇提供源源不斷的能源供應。
美國波音公司與液體機器人公司正致力于完善海浪波和太陽能混合驅動方案，初級產品已經在美無人艇“SHARC”上展示，可自主航行1年；日本在太陽能利用方面已有成形產品問世。
⒊進一步拓展作戰使用空間
從早期的以執行偵察預警任務為主，無人艇的軍事應用逐漸向軍事打擊發展。鑒于海上反潛的高風險性和困難性，無人艇可能最先在反潛領域獲得突破，事實上，美國的“海上獵人”無人艇已經具備一定的實戰反潛能力。在不遠的將來，無人艇可攜帶魚雷或小型反水雷武器執行有限區域反潛或掃雷任務，此外，無人艇還將在電子戰領域得到應用，幫助海軍艦艇對敵實施引誘和迷惑。
展開 比起智能無人機、智能無人坦克，智能無人艇的技術或更為復雜，更依賴于先進的科技支撐。從上個世紀90年代開始，一些發達國家已將智能無人艇研發納入軍隊武器裝備現代化革新的重要項目。
智能無人艇具備體積小、速度快、雷達反射面積不大等優勢，可在江河湖海上靈活部署，被認為是一種作戰用途廣泛的新型智能水面作戰力量。
智能無人艇有著怎樣的發展趨勢呢？請看專家解讀。
無人潛水艇的最新內容
軍用水面無人艇（USV）是無人駕駛技術和現代作戰理念在軍事領域的優勢結合，它融合了智能導航與制導、遠程通信、艦艇操縱自動化等多項前沿技術，是一個國家尖端科技的集中體現。無人艇及其編隊作戰具有決策快速、以小博大、可有效減少人員傷亡等突出優勢，自面世以來深受世界各軍事強國的青睞與重視，紛紛推出新一代產品。
一、無人艇技術研發動態
在無人艇技術的研發鏈條中，世界各國除了在傳統的導航智能化
文章來自：MATLAB
近幾年很多研究機構和公司開始進行船舶無人化研究，這種應用未來會有廣闊的前景，比如海上救助打撈、海底設備檢修、海洋考察等，無人潛水艇能有效減少人員費用的支出并提高航行的安全性。
作為新興的先進海洋裝備，無人潛水艇需要攻克動力、導航、通訊和船體控制等技術難題。
無人水面艇為無人駕駛水面船舶，由智能控制以達成自主駕駛，艇上配備先進的武器系統、智能感知系統以及通訊系統等。其完成使命后，通常需要回收到搭載平臺上，以補充能源、下載數據、維護保養和重新設置使命。其執行任務適應能力非常強，且相關的研究依然在不斷深入。
比起智能無人機、智能無人坦克，智能無人艇的技術或更為復雜，更依賴于先進的科技支撐。從上個世紀90年代開始，一些發達國家已將智能無人艇研發納入軍隊武器裝備現代化革新的重要項目。
智能無人艇具備體積小、速度快、雷達反射面積不大等優勢，可在江河湖海上靈活部署，被認為是一種作戰用途廣泛的新型智能水面作戰力量。
智能無人艇有著怎樣的發展趨勢呢？請看專家解讀。
俄羅斯研發的無人艇
無人無纜潛水器，又稱水下機器人，是本世紀以來國際海洋工程領域發展的尖端技術之一，也是智能技術在海洋應用的典型體現。從9月23日舉行的國家重點研發計劃“無人無纜潛水器組網作業技術與應用示范”項目課題績效評估會議上了解到，我國已實現大規模、多類型無人無纜潛水器組網觀測與探測應用。
一、引言
無人水面艇（USV）也稱為水面機器人，作為一種智能任務平臺，具有海上自主環境感知、認知與行為能力，隨著船舶設計、自主導航、航行控制、無線通信和人工智能等專業領域的發展，在國內外逐漸進入實際應用階段，可承擔海洋資源探測、海洋環境調查、海洋運輸、海上巡邏與搜救、反水雷與反潛、火力打擊等任務。
彭周華，吳文濤，王丹，劉陸*
大連海事大學 船舶電氣工程學院，遼寧 大連 116026
摘 要:當前，海洋航行器呈現智能化、網絡化、集群化等重要發展趨勢，多無人艇通過協同實現集群化作業，是未來海洋作業的主要形式之一。從無人艇運動數學模型出發，分析了多無人艇集群控制所面臨的問題和挑戰，根據多無人艇運動不同的場景，從軌跡導引、路徑導引、目標導引3 個方面綜述了多無人艇集群協同控制的研究進展。最后
一、引言
水面無人艇又稱USV，是一種具有自主航行與路徑規劃能力，可搭載不同任務載荷，能夠完成多種任務的水面艦艇。將人工智能運用到水面無人艇上，可以極大地提升無人艇的自主能力。由于未來作戰模式的改變，無人裝備代替有人裝備執行任務的必然趨勢將使無人艇在未來海上作戰系統中占據重要的地位，隨著無人艇技術的快速發展，無人艇必將更加智能化、
一、引言
水面無人艇（USV）是一種按照任務需求搭載各種不同的功能模塊，自主或者半自主完成一系列任務的具有一定智能性，可高速航行于水面的小型水面船艇。無人駕駛船最早見于20世紀五六十年代出現的靶艇或掃雷艇
隨著科學技術的發展，無人機也成了炙手可熱的產品，眾所周知的大部分的無人機市場是大疆占據的，在這一方面，美國想打壓卻沒有一點點的辦法，但是今天小編和大家不講無人機，而是小編來和大家了解一下無人船。
相信在說到無人船的時候，人們腦海里首先浮現的就是云洲了，這個由80后創建的品牌，用了僅四年的時間就壟斷了無人船市場的十成份額，并且還研制出了導彈無人艇，這可是世界屈指可數的技術，還是被一幫年輕人所掌握
