水下滑翔機(jī)的案例
國(guó)產(chǎn)水下滑翔機(jī)“海燕”再創(chuàng)續(xù)航里程新紀(jì)錄
昨日，由天津大學(xué)研制的國(guó)產(chǎn)水下滑翔機(jī)“海燕”再次刷新由自己保持的連續(xù)工作時(shí)間最長(zhǎng)和續(xù)航里程最遠(yuǎn)等紀(jì)錄。
本次再創(chuàng)佳績(jī)的是“海燕-L”長(zhǎng)航程水下滑翔機(jī)(編號(hào)CHC03)。該型號(hào)的“海燕”是在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)支持下，由天津大學(xué)與青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研制的。
據(jù)介紹，今年11月下旬，該水下滑翔機(jī)在南海北部安全回收，順利完成項(xiàng)目中期海上試驗(yàn)考核，無(wú)故障運(yùn)行141天，最大工作深度1010米，連續(xù)剖面數(shù)達(dá)734個(gè)，續(xù)航里程3619.6公里，再次刷新此前由其保持的國(guó)產(chǎn)水下滑翔機(jī)連續(xù)工作時(shí)間最長(zhǎng)和續(xù)航里程最遠(yuǎn)等紀(jì)錄。
此外，今年上半年，“海燕-L”長(zhǎng)航程水下滑翔機(jī)(編號(hào)CHC01)連續(xù)運(yùn)行119天，完成剖面862個(gè)，航行里程2272.4公里，創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)水下滑翔機(jī)連續(xù)工作時(shí)間最長(zhǎng)、測(cè)量剖面最多、續(xù)航里程最遠(yuǎn)等國(guó)家紀(jì)錄。
據(jù)悉，2018年“海燕-X”萬(wàn)米級(jí)水下滑翔機(jī)也在馬里亞納海溝附近海域通過(guò)測(cè)試并安全回收，最大下潛深度至8213米，創(chuàng)造了水下滑翔機(jī)下潛深度的世界紀(jì)錄。
青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室海洋觀測(cè)與探測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室(天津大學(xué)部分)深海智能裝備團(tuán)隊(duì)在國(guó)家部委的大力支持下，目前已經(jīng)具備工作深度200米、1000米、4000米和10000米譜系化“海燕”研發(fā)、生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)能力。2018年度，“海燕”團(tuán)隊(duì)面向全國(guó)12家用戶(hù)單位提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)共50臺(tái)次，完成剖面7807個(gè)，為我國(guó)水下滑翔機(jī)海上常態(tài)化觀測(cè)能力的提升提供了重要支撐。
展開(kāi) 我國(guó)已實(shí)現(xiàn)多類(lèi)型無(wú)人無(wú)纜潛水器組網(wǎng)觀測(cè)與探測(cè)應(yīng)用
圖片來(lái)源：項(xiàng)目
據(jù)了解，歷時(shí)近四年，在深圳投資控股有限公司配套經(jīng)費(fèi)支持下，項(xiàng)目完成了“探索100”自主式潛水器，“海翼1000”與“海燕1000”水下滑翔機(jī)，“海鰩”、“藍(lán)鯨”與“黑珍珠”波浪滑翔機(jī)的定型、改裝，制造了50臺(tái)套平臺(tái)系統(tǒng)。工作水深跨越100至1000米，使我國(guó)海洋移動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)從理論仿真研究進(jìn)入成規(guī)模試驗(yàn)?zāi)酥翍?yīng)用示范階段。更重要的是，2020年-2021年，項(xiàng)目累計(jì)完成了近四個(gè)月的海上試驗(yàn)，參與組網(wǎng)觀測(cè)與探測(cè)應(yīng)用的潛水器平臺(tái)種類(lèi)和數(shù)量規(guī)模創(chuàng)國(guó)內(nèi)外紀(jì)錄。
“海翼1000”水下滑翔機(jī)。圖片來(lái)源：項(xiàng)目組
“不同類(lèi)型平臺(tái)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)條件下的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)聲學(xué)組網(wǎng)是一大國(guó)際難題，我們不僅成功提出了通信解決方案，還驗(yàn)證了成規(guī)模的基于海面/海底信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的水下GPS系統(tǒng)技術(shù)。”徐文告訴我們，在項(xiàng)目支持下，用于組網(wǎng)的水聲通信機(jī)、水聲傳感器等重要水下裝備實(shí)現(xiàn)了從試驗(yàn)樣機(jī)到成熟產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步夯實(shí)了我國(guó)高端海洋裝備自主產(chǎn)業(yè)化能力。
“黑珍珠”波浪滑翔機(jī)。
展開(kāi) 中國(guó)造北極“無(wú)人冰站”亮相 進(jìn)行全天候極地考察
構(gòu)建天基、空基，地面、冰面、水下，全天候、立體化科考觀監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)是中國(guó)極地科考的宏偉目標(biāo)。目前，中國(guó)通過(guò)發(fā)射極軌衛(wèi)星已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)北極地區(qū)的全面觀測(cè)覆蓋。比如，風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星曾監(jiān)測(cè)到北極上空部分地區(qū)出現(xiàn)了臭氧洞。為了加強(qiáng)對(duì)極軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收獲取能力，2016年12月，中國(guó)在位于北極圈內(nèi)約200公里的瑞典基律納航天中心建立了遙感衛(wèi)星北極接收站并投入使用。2004年7月，北極黃河科考站在挪威斯匹次卑爾根群島的新奧爾松建立，搭建了中國(guó)北極科考永久性科研平臺(tái)，具備了立體探測(cè)北極的有利條件。1999年以來(lái)，“雪龍?zhí)枴弊鳛橐苿?dòng)科考平臺(tái)為中國(guó)科學(xué)家深入極地提供了得天獨(dú)厚的條件，但遺憾的是只能在夏季進(jìn)入極地，進(jìn)行短期現(xiàn)場(chǎng)科考。
“海翼號(hào)”北極深海首秀
工欲善其事，必先利其器。極地科考無(wú)疑是一國(guó)綜合科技能力的集中體現(xiàn)，擁有先進(jìn)的科考裝備制造能力是推進(jìn)極地科考取得更大成就和突破的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)，中國(guó)在海洋科技和海工裝備制造領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，為中國(guó)極地科考事業(yè)提供了有力支撐。在第九次北極科考期間，一件重要的中國(guó)海洋科技裝備閃亮登場(chǎng)，完成了極地科考實(shí)戰(zhàn)首秀。它就是在太平洋馬里亞納海溝創(chuàng)6329米下潛深度紀(jì)錄的“海翼號(hào)”水下滑翔機(jī)。
7月28日5時(shí)23分，在白令海公海區(qū)域，考察隊(duì)員把“海翼號(hào)”水下滑翔機(jī)緩緩送入海中。它緩緩游動(dòng)，沒(méi)入深海，了無(wú)蹤跡。當(dāng)然了，它并不是茫無(wú)目標(biāo)地在深海中亂竄，而是根據(jù)給予的指令，一刻不停地工作。它通過(guò)調(diào)節(jié)自身浮力和姿態(tài)，在水中滑行，沿著類(lèi)似一個(gè)個(gè)大型“V”字的軌跡，在水面到水下1000米處之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，觀測(cè)監(jiān)測(cè)從表層到1000米深度處的海洋剖面，并將相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星傳輸回國(guó)內(nèi)。1個(gè)多月后，“海翼號(hào)”完成了使命，成功回收。
展開(kāi) 2017年度中國(guó)海洋工程科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)大會(huì)舉行
2017年，海洋工程技術(shù)自主創(chuàng)新取得重大進(jìn)展，南海海域天然氣水化合物首次試采成功，世界最長(zhǎng)最復(fù)雜跨海大橋——港珠澳大橋主體工程全線(xiàn)貫通，“深海勇士”號(hào)4500米載人潛水器完成研制并交付用戶(hù)，國(guó)產(chǎn)水下滑翔機(jī)下潛6329米刷新世界紀(jì)錄。
中國(guó)海洋工程咨詢(xún)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)周茂平說(shuō)，海洋工程科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選成績(jī)顯著，成為中國(guó)海洋工程領(lǐng)域重要的科技獎(jiǎng)項(xiàng)，對(duì)推進(jìn)海洋科技創(chuàng)新、加快科技人才培養(yǎng)起到了重要的推動(dòng)作用。
會(huì)議還公布了“港珠澳大橋”等20項(xiàng)優(yōu)秀海洋工程，以此來(lái)推廣海洋工程建設(shè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，為促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展發(fā)揮引領(lǐng)作用。
資料來(lái)源：中國(guó)海洋工程咨詢(xún)協(xié)會(huì)官網(wǎng)，11月4日
“雪龍”九北歸來(lái)！將接受10余天常規(guī)維修
首次成功布放我國(guó)自主研發(fā)的“無(wú)人冰站”、水下滑翔機(jī)、爬升式海洋剖面浮標(biāo)等無(wú)人值守觀測(cè)裝備，使我國(guó)的北冰洋考察從夏季延續(xù)到了冬季。與國(guó)際北極漂流冰站計(jì)劃等國(guó)際大型北極考察和研究計(jì)劃相配合，大氣探空等觀測(cè)數(shù)據(jù)將與國(guó)際計(jì)劃實(shí)現(xiàn)融合和共享。在楚科奇海北風(fēng)深海平原開(kāi)展了多波束全覆蓋測(cè)量，為研究楚科奇海地質(zhì)演化過(guò)程提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)資料。
既上天又入海！海空兩棲的無(wú)人航行器“哪吒”在滬成功研制
“哪吒”的機(jī)臂上，有一個(gè)十分巧妙的折疊機(jī)構(gòu)。通過(guò)機(jī)械自鎖裝置，可以實(shí)現(xiàn)入水之后機(jī)臂折疊，出水之前機(jī)臂展開(kāi)。
據(jù)上海交通大學(xué)海洋學(xué)院海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾錚副研究員介紹，“哪吒”是將水下滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)理念與無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了有機(jī)融合，具備垂直起降與懸停、水平飛行、水下滑翔等多種功能于一體。不僅能在空中飛行自主定位，還可以在指定海域或者水面降落，并進(jìn)入水下潛航，完成水下的觀測(cè)任務(wù)后鉆出水面，自主飛行返航。巧妙之處是，“哪吒”的固定翼不僅是空中的飛行翼，入水以后還可以成為滑翔翼。旋翼則可實(shí)現(xiàn)航行器在水、空跨界過(guò)程中的穩(wěn)定起降。
上海交通大學(xué)海洋學(xué)院海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾錚副研究員介紹“哪吒”。新華社記者 張建松 攝
作為海空兩棲的航行器，“哪吒”高強(qiáng)的本領(lǐng)來(lái)自科研人員長(zhǎng)達(dá)五年堅(jiān)持不懈的技術(shù)攻關(guān)。上海交大海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)連璉教授、曾錚副研究員帶領(lǐng)盧迪、熊程珂、呂晨昕、胡銳等成員，在上海市社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目、上海交通大學(xué)重點(diǎn)前瞻布局基金項(xiàng)目、青島國(guó)家海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目等支持下，成功研發(fā)了承壓耐蝕高速電機(jī)、小型輕量化浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、海空跨介質(zhì)航行的非線(xiàn)性穩(wěn)定控制器等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)。
其中，承壓耐蝕高速電機(jī)采用了和傳統(tǒng)水下推進(jìn)器動(dòng)密封完全不同的技術(shù)，既能夠在空中高速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也能在水下承壓。獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利的高壓氣動(dòng)浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用高壓氣體源作為浮力調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)航行器浮力和俯仰姿態(tài)的同步調(diào)節(jié)，通過(guò)這套獨(dú)特的小型輕量化浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可滿(mǎn)足兩棲航行器對(duì)載重的嚴(yán)苛要求。此外，針對(duì)航行器在入水過(guò)程中受到風(fēng)浪流的干擾，團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)了多種控制算法，做了大量仿真實(shí)驗(yàn)，為攻克這一難題提供了解決方案。
目前，“哪吒”已具備50米級(jí)水下航行、5千克負(fù)載能力以及良好的空中運(yùn)動(dòng)與跨介質(zhì)能力。
展開(kāi) 人工智能滑翔機(jī)來(lái)了，無(wú)人機(jī)該向它學(xué)點(diǎn)什么？
說(shuō)一點(diǎn)廢話(huà)，無(wú)人機(jī)和滑翔機(jī)都是能飛的……但無(wú)人機(jī)需要?jiǎng)恿Γ?em>滑翔機(jī)卻不需要。
第二個(gè)方面則是以此來(lái)應(yīng)對(duì)極端天氣情況。在對(duì)滑翔機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練的時(shí)候，研究者們還有注意到在極端天氣下鳥(niǎo)兒是如何實(shí)現(xiàn)安全滑翔的。這其中仍然是涉及對(duì)空氣溫度、風(fēng)向、風(fēng)俗的感知等方面的內(nèi)容。移植到無(wú)人機(jī)上，則可以在其上搭載一個(gè)類(lèi)似的傳感器，搜集周?chē)奶鞖鉅顩r，做出最合理的飛行方案來(lái)。這樣一來(lái)，一些廠家所宣揚(yáng)的“能扛5級(jí)大風(fēng)”的標(biāo)語(yǔ)，或許多少也該有人相信了吧……
而由以上兩點(diǎn)可知，在這套人工智能系統(tǒng)的加持下，無(wú)人機(jī)的自主飛行能力也就會(huì)得到相應(yīng)的提高。這里體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)有三：第一可以調(diào)整飛行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)飛行距離；第二可以提出飛行策略，調(diào)整飛行導(dǎo)航路線(xiàn)；第三則是對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行分析判斷，尋找極端情況下的最優(yōu)方案，最大程度上保證飛行安全。
也就是說(shuō)，人工智能對(duì)無(wú)人機(jī)的影響將可能不再僅僅局限于利用視覺(jué)技術(shù)尋找目標(biāo)、利用導(dǎo)航技術(shù)確定位置，而是擴(kuò)展到利用更多的傳感器搜集飛行環(huán)境因素從而做出最佳的飛行方案。或者說(shuō)，人工智能將會(huì)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的“飛行增強(qiáng)”。而無(wú)人機(jī)從出任務(wù)到回歸，也就可能真的不需要任何遠(yuǎn)程操控；無(wú)人機(jī)也就將實(shí)現(xiàn)真正意義上的“無(wú)人駕駛”。
展開(kāi) 海空兩棲的無(wú)人航行器“哪吒”在滬成功研制
“哪吒”的機(jī)臂上，有一個(gè)十分巧妙的折疊機(jī)構(gòu)。通過(guò)機(jī)械自鎖裝置，可以實(shí)現(xiàn)入水之后機(jī)臂折疊，出水之前機(jī)臂展開(kāi)。
據(jù)上海交通大學(xué)海洋學(xué)院海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾錚副研究員介紹，“哪吒”是將水下滑翔機(jī)的設(shè)計(jì)理念與無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行了有機(jī)融合，具備垂直起降與懸停、水平飛行、水下滑翔等多種功能于一體。不僅能在空中飛行自主定位，還可以在指定海域或者水面降落，并進(jìn)入水下潛航，完成水下的觀測(cè)任務(wù)后鉆出水面，自主飛行返航。巧妙之處是，“哪吒”的固定翼不僅是空中的飛行翼，入水以后還可以成為滑翔翼。旋翼則可實(shí)現(xiàn)航行器在水、空跨界過(guò)程中的穩(wěn)定起降。
上海交通大學(xué)海洋學(xué)院海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)曾錚副研究員介紹“哪吒”。新華社記者張建松攝
作為海空兩棲的航行器，“哪吒”高強(qiáng)的本領(lǐng)來(lái)自科研人員長(zhǎng)達(dá)五年堅(jiān)持不懈的技術(shù)攻關(guān)。上海交大海洋技術(shù)團(tuán)隊(duì)連璉教授、曾錚副研究員帶領(lǐng)盧迪、熊程珂、呂晨昕、胡銳等成員，在上海市社會(huì)發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目、上海交通大學(xué)重點(diǎn)前瞻布局基金項(xiàng)目、青島國(guó)家海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目等支持下，成功研發(fā)了承壓耐蝕高速電機(jī)、小型輕量化浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、海空跨介質(zhì)航行的非線(xiàn)性穩(wěn)定控制器等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)。
其中，承壓耐蝕高速電機(jī)采用了和傳統(tǒng)水下推進(jìn)器動(dòng)密封完全不同的技術(shù)，既能夠在空中高速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也能在水下承壓。獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利的高壓氣動(dòng)浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用高壓氣體源作為浮力調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)航行器浮力和俯仰姿態(tài)的同步調(diào)節(jié)，通過(guò)這套獨(dú)特的小型輕量化浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可滿(mǎn)足兩棲航行器對(duì)載重的嚴(yán)苛要求。此外，針對(duì)航行器在入水過(guò)程中受到風(fēng)浪流的干擾，團(tuán)隊(duì)成員設(shè)計(jì)了多種控制算法，做了大量仿真實(shí)驗(yàn)，為攻克這一難題提供了解決方案。
目前，“哪吒”已具備50米級(jí)水下航行、5千克負(fù)載能力以及良好的空中運(yùn)動(dòng)與跨介質(zhì)能力。
展開(kāi) NASA開(kāi)發(fā)飛翼滑翔機(jī)進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)采集
美國(guó)航空航天局（NASA）近日表示，將打造一款能收集氣象數(shù)據(jù)的全新滑翔機(jī)：氣象災(zāi)害預(yù)警和感知技術(shù)輻射無(wú)線(xiàn)電探空儀滑翔機(jī)（WHAATRR）。這種滑翔機(jī)能夠降低收集氣象數(shù)據(jù)的成本，并迅速將數(shù)據(jù)提供給美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）等，預(yù)計(jì)每年可幫NOAA節(jié)省1500萬(wàn)美元成本。
WHAATRR基于NASA正在研制的Prandtl-M火星飛行器研制，后者是一種針對(duì)火星稀薄大氣對(duì)展向載荷分布進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以改善氣動(dòng)效率和控制特性的無(wú)尾飛翼飛行器。 WHAATRR受到了NASA創(chuàng)新啟動(dòng)資金資助，獲得了10000美元的種子資金，研究團(tuán)隊(duì)由阿姆斯特朗飛行研究中心、戈達(dá)德空間飛行中心、沃羅普飛行研究所等的研究人員組成。
WHAATRR翼展預(yù)計(jì)為0.9米，采用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，NASA將從距離地面約6000米的氣象氣球上發(fā)射這種滑翔機(jī)。最終的測(cè)試將包括從30000米高空釋放滑翔機(jī)，并使用飛行控制程序?qū)⑵鋷У筋A(yù)先選定的目的地。NASA認(rèn)為，與目前采用的氣象氣球或其他方法相比，WHAATRR能夠提供更加精確、實(shí)時(shí)、低成本的氣象數(shù)據(jù)。
在氣象探測(cè)方面，NASA還在其“伊卡納”無(wú)人機(jī)（通用原子公司的捕食者B）上安裝了由松下公司開(kāi)發(fā)的“對(duì)流層機(jī)載氣象探針（TAMDAR）”。TAMDAR已經(jīng)在商業(yè)航線(xiàn)上使用了12年以上，用以搜集大氣數(shù)據(jù)，而這是其首次在大型無(wú)人機(jī)上使用。NASA還設(shè)想在其DC-8有人駕駛研究機(jī)和全球鷹無(wú)人機(jī)上安裝TAMDAR進(jìn)行氣象觀測(cè)，并可在惡劣氣象條件下釋放WHAATRR進(jìn)行氣象探測(cè)。
酚醛樹(shù)脂價(jià)格https://www.hongyantu.com/index.php?r=good&cd=10&cd2=1003
展開(kāi) 我國(guó)首艘萬(wàn)米深潛器支持船下水
中科院深海所海洋裝備與運(yùn)行管理中心主任唐古拉山：具體來(lái)講，就是這條船它的能力上，首先它(具備)一個(gè)全海深的常規(guī)調(diào)查的能力，另外它還具備對(duì)于載人潛水器HOV、無(wú)人潛水器就是ROV或者我們UUV，AUV就是無(wú)人自治潛水器以及水下的滑翔機(jī)，還有著陸器，它的一些作業(yè)的支撐能力。
能夠在空中和水下飛行的無(wú)人機(jī)
西安電子科技大學(xué)的一個(gè)研究小組公布了一種能夠在空中和水下飛行的無(wú)人機(jī)。該無(wú)人機(jī)使用了兩種葉片，其中一種設(shè)計(jì)為在水中每分鐘旋轉(zhuǎn)3600次，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的推力。
無(wú)人機(jī)在從空中轉(zhuǎn)向水下時(shí)，很容易失去平衡并翻轉(zhuǎn)。不過(guò)，在90秒的試飛過(guò)程中，1.5公斤的無(wú)人機(jī)在潛入水中并從水中浮出七次后仍然保持穩(wěn)定。
研究人員稱(chēng)，這項(xiàng)技術(shù)在廣泛的應(yīng)用中顯示出了潛力，但他們表示，其20分鐘的飛行時(shí)間和500克的有效載荷能力還有待改進(jìn)。該無(wú)人機(jī)旨在擴(kuò)大現(xiàn)有飛機(jī)的操作環(huán)境和應(yīng)用范圍，并能充分利用水下的隱蔽性和空中的高機(jī)動(dòng)性。
展開(kāi) 
從“紅海”到“藍(lán)海” 水下無(wú)人機(jī)不只是幸運(yùn)兒
不過(guò)，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，水下無(wú)人機(jī)的成長(zhǎng)較為緩慢，主要原因是技術(shù)難點(diǎn)較大，需要解決水下定位、精確控制等難題，同時(shí)也需要新材料、通信技術(shù)、防水技術(shù)、水下攝像機(jī)等重要技術(shù)設(shè)備的支持。
現(xiàn)在，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的加快發(fā)展、海洋探索的日益推進(jìn)，水下無(wú)人機(jī)應(yīng)用前景也越發(fā)明朗。目前，水下無(wú)人機(jī)被廣泛應(yīng)用于軍事國(guó)防、自然資源勘探、漁業(yè)養(yǎng)殖、海洋科考、休閑旅游以及專(zhuān)業(yè)教育等領(lǐng)域，獲得了越來(lái)越多專(zhuān)業(yè)人士與消費(fèi)者的喜愛(ài)。
從行業(yè)角度而言，水下無(wú)人機(jī)還處于初步發(fā)展階段，距離大規(guī)模商業(yè)化還有一段路要走。在國(guó)內(nèi)，深之藍(lán)、潛行科技、鰭源科技等許多企業(yè)都開(kāi)始爭(zhēng)相布局水下無(wú)人機(jī)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)，暫時(shí)還沒(méi)有出現(xiàn)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的頭部企業(yè)。對(duì)于更多的初創(chuàng)企業(yè)而言，這是難得的機(jī)遇期。
未來(lái)發(fā)展前景值得期待
隨著眾多企業(yè)的入局，以及資本市場(chǎng)的關(guān)注，水下無(wú)人機(jī)正成為最具發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)人機(jī)細(xì)分領(lǐng)域之一。這一片“藍(lán)海”未來(lái)能夠形成多大的規(guī)模，成長(zhǎng)為什么“樣子”，十分值得期待。
具體來(lái)說(shuō)，水下無(wú)人機(jī)擁有三大發(fā)展優(yōu)勢(shì)。一是市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，隨著各國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海洋活動(dòng)日趨頻繁，涉水產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)快速擴(kuò)張，對(duì)于水下無(wú)人機(jī)的需求自然隨之提升；二是應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，水下無(wú)人機(jī)與空中無(wú)人機(jī)類(lèi)似，能夠廣泛應(yīng)用于諸多場(chǎng)景、行業(yè)；三是效益優(yōu)勢(shì)，水下無(wú)人機(jī)的應(yīng)用，能夠大幅降低人工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，還能提升水下作業(yè)效率。
接下來(lái)，水下無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及市場(chǎng)潛力的釋放都有望進(jìn)入加速期。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2025年，國(guó)內(nèi)水下潛航器整體市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到800億元，其中消費(fèi)級(jí)水下無(wú)人機(jī)將占據(jù)較大比例。未來(lái)，水下無(wú)人機(jī)行業(yè)會(huì)否出現(xiàn)又一個(gè)“大疆”呢？我們拭目以待。
展開(kāi) 聲學(xué)技術(shù)為無(wú)線(xiàn)水下攝像機(jī)供能，能源效率提高十萬(wàn)倍
由于大多數(shù)水下環(huán)境缺乏光源，他們也需要開(kāi)發(fā)一種低功率的閃光燈。
“我們?cè)噲D盡可能減少硬件，這對(duì)如何構(gòu)建系統(tǒng)、發(fā)送信息和執(zhí)行圖像重建造成了新的限制。要想出如何做到這一點(diǎn)需要相當(dāng)多的創(chuàng)造力。”Adib說(shuō)。
他們同時(shí)用紅、綠、藍(lán)三色led解決了這兩個(gè)問(wèn)題。當(dāng)相機(jī)捕捉到圖像時(shí)，它會(huì)照亮一個(gè)紅色LED，然后使用圖像傳感器拍攝照片。它用綠色和藍(lán)色LED重復(fù)同樣的過(guò)程。
Akbar解釋說(shuō)，盡管照片看起來(lái)是黑白的，但每張照片的紅色、綠色和藍(lán)色的光都被反射到了白色的部分。將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行組合后處理，可以對(duì)彩色圖像進(jìn)行重構(gòu)。
“當(dāng)我們還是孩子的時(shí)候，在美術(shù)課上，我們被教導(dǎo)可以用三種基本顏色做出所有的顏色。同樣的規(guī)則也適用于我們?cè)陔娔X上看到的彩色圖像。我們只需要紅、綠、藍(lán)三種通道來(lái)構(gòu)建彩色圖像。”
用聲音發(fā)送數(shù)據(jù)
一旦捕獲圖像數(shù)據(jù)，它們將被編碼為比特（1和0），并使用水下反向散射（underwater backscatter）過(guò)程一次發(fā)送一個(gè)比特給接收方。接收器將聲波通過(guò)水傳遞到攝像機(jī)，攝像機(jī)就像一面鏡子一樣反射這些聲波。相機(jī)要么把波反射回接收器，要么把它的“鏡子”變成吸收器，這樣就不會(huì)反射回來(lái)。
發(fā)射器旁邊的水聽(tīng)器可以感知從相機(jī)反射回來(lái)的信號(hào)。如果它接收到一個(gè)信號(hào)，那就是位-1，如果沒(méi)有信號(hào)，那就是位-0。該系統(tǒng)利用這些二進(jìn)制信息對(duì)圖像進(jìn)行重構(gòu)和后處理。
“由于整個(gè)過(guò)程只需要一個(gè)開(kāi)關(guān)就能將設(shè)備從非反射狀態(tài)轉(zhuǎn)換為反射狀態(tài)，因此消耗的電能比典型的水下通信系統(tǒng)要少5個(gè)數(shù)量級(jí)。”Afzal說(shuō)。
研究人員在幾種水下環(huán)境中測(cè)試了該相機(jī)。在其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，他們捕捉到了新罕布什爾州池塘中漂浮的塑料瓶的彩色圖像。他們還能夠拍攝到非洲海星的高質(zhì)量照片，甚至可以清楚地看到它手臂上的小結(jié)節(jié)。該設(shè)備還可以有效地在一周的黑暗環(huán)境中重復(fù)成像水下植物Aponogeton ulvaceus，以監(jiān)測(cè)其生長(zhǎng)。
展開(kāi) 2020年無(wú)人裝備行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈分析及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)在無(wú)人水下航行器研發(fā)方面起步較晚，但也取得一些研究成果，先后研制了多型 UUV，如“海燕”水下滑翔機(jī)、水下無(wú)人飛翼滑翔機(jī)等具備較強(qiáng)的軍事應(yīng)用潛力。但整 體上看，目前我國(guó)無(wú)人水下航行器存在口徑規(guī)格不統(tǒng)一，搭載布放方式單一（多為水面 船布放回收）、多功能應(yīng)用能力不足等問(wèn)題，與美國(guó)譜系齊全、聯(lián)合作戰(zhàn)成效顯著等優(yōu) 勢(shì)相比，仍有較大的差距。我們認(rèn)為，面對(duì)“水下國(guó)門(mén)洞開(kāi)”的威脅，加強(qiáng)水下防御能 力建設(shè)、加速水下無(wú)人裝備技術(shù)革新的需求將更加緊迫。
我們認(rèn)為，水下攻防體系的建設(shè)是我國(guó)無(wú)人潛器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大成長(zhǎng)動(dòng)力。當(dāng)前我 國(guó)水下安全面臨威脅，建立完備的水下攻防體系迫在眉睫。根據(jù)海軍指揮學(xué)院報(bào)告 顯示，長(zhǎng)期以來(lái)，美、日等在西太地區(qū)不斷調(diào)整兵力部署，強(qiáng)化其聯(lián)合反潛作戰(zhàn)體系， 編織構(gòu)建日益嚴(yán)密的水下作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)增大對(duì)我水下偵察、監(jiān)視力度，尤其是以潛艇 和無(wú)人潛航器為主的水下作戰(zhàn)平臺(tái)實(shí)施偵察日趨頻繁，已嚴(yán)重影響我水下環(huán)境安全。
據(jù)智研資訊統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017 年全球潛航器產(chǎn)業(yè)規(guī)模為 23.34 億美元，2018 年規(guī)模增長(zhǎng) 至 27.25 億美元，同比增長(zhǎng) 16.75%。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步，下游應(yīng)用市場(chǎng)的拓展， 2025 年全球水下潛航器產(chǎn)業(yè)有望增長(zhǎng)至 91.20 億美元，2018-2025 年 8 年 CAGR 達(dá) 16.30%。
目前 A 股參與水下無(wú)人潛航器產(chǎn)業(yè)的公司主要是中國(guó)海防，公司是我國(guó)水下攻防體系建 設(shè)龍頭，曾參與科技部“863”海洋領(lǐng)域重大專(zhuān)題“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器項(xiàng)目，公司近 年持續(xù)布局水下無(wú)人潛航領(lǐng)域。2018 年公司實(shí)施第二次重組，中船重工集團(tuán)將水下信息 探測(cè)、水下信息獲取及水下信息對(duì)抗系統(tǒng)及配套裝備業(yè)務(wù)注入中國(guó)海防，實(shí)現(xiàn)中國(guó)海防 對(duì)水下信息系統(tǒng)各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的全覆蓋。
展開(kāi) FLUENT通用流體數(shù)值模擬計(jì)算技術(shù)培訓(xùn)班----韓占忠老師主講
九、報(bào)名聯(lián)系方式：
聯(lián)系人: 王躍廣（老師） 手機(jī)（微信同號(hào)）：18513110645
電話(huà)：010-56129268 官方咨詢(xún)QQ：1438203993
E_mail：20091831@bit.edu.cn
十、往期培訓(xùn)班剪影：
會(huì)務(wù)接待老師為大家準(zhǔn)備了良好學(xué)習(xí)環(huán)境
上課前老師的準(zhǔn)備工作
會(huì)務(wù)老師強(qiáng)調(diào)課堂紀(jì)律和注意事項(xiàng)
學(xué)員在認(rèn)真聽(tīng)老師講課
課下互動(dòng)交流
課程圓滿(mǎn)結(jié)束
十一、參加過(guò)培訓(xùn)的學(xué)員單位及研究方向：（部分）
單位及高校
研究方向
清華大學(xué)
計(jì)算空氣動(dòng)力學(xué)
北京大學(xué)
流體機(jī)械工程和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
北京工業(yè)大學(xué)
燃料電池氫源和大氣污染治理
青島海爾股份有限公司
風(fēng)機(jī)風(fēng)道模塊研究
南車(chē)戚墅堰機(jī)車(chē)有限公司
CAE工程師、通風(fēng)
中國(guó)寰球工程公司
工業(yè)爐、內(nèi)燃機(jī)
中國(guó)北車(chē)股份有限公司
制冷工程師
中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程勘探開(kāi)發(fā)研究院
固液兩相介質(zhì)、石油及腐蝕液
水煤漿氣化及煤化工國(guó)家工程研究中心
煤高效清潔燃燒與過(guò)程模擬
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心
膜生物反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)和流態(tài)進(jìn)行模擬
北京航空精密機(jī)械研究所
機(jī)械設(shè)計(jì)、飛行器
浙江大學(xué)機(jī)械電子控制工程研究所
水下滑翔機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化與運(yùn)動(dòng)分析
東華大學(xué)
氣流聚集型紡紗裝置研究
內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
沙漠環(huán)境巖土工程方面研究
中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所
復(fù)雜地形精細(xì)風(fēng)場(chǎng)研究
展開(kāi) 