水下機器人觸及布局機器、質料、流體、節制、能源、計算機、水聲等科學和手藝的諸多行業。它既可適用于海洋水文參數丈量、礦產資源勘察、深海生物種群觀察、深?;颢@得等海洋工程,還可適用于隱藏偵察、載荷投送、中繼通信等軍事運用,曾經產生了宏大的經濟效益和社會效益,更具有潛在的運用遠景。
個中水下機器人家族中的載人潛水器可運載科學家達到深海的海山、熱液、盆地和洋脊等龐雜海底地形舉行巡航、懸停、精確就位和定點坐坡功課,使得人類設身處地探求深海神秘的理想得以實現,還使人類的聰明正在深海功課中獲得實時充實的闡揚。因而,深海載人潛水器技能成為美、俄、法、日等世界各地投巨資爭相研討的熱門。
正在深海載人潛水器掌握系統研究中,兩個最基礎性的掌握題目便是若何精確地曉得潛水器當前的位置,第二個題目便是龐雜海洋環境下掌握參數若何主動調解。此中掌握系統更是載人潛水器的核心技術之一。
一篇名為“載人潛水器‘蛟龍’號的掌握系統研討”的研討論文近期發表于《科學傳遞》2011年第58卷的增刊Ⅱ,由“蛟龍”號掌握系統的角度重點研討了其深海高精度導航、龐雜海洋環境下的掌握參數正在線調解計謀,并且還開發了載人艙內綜合信息顯控、水面監控、黑匣子數據闡明和掌握系統測試等平臺。勝利完成了世界上初次正在7000米深度近海底的主動定向、定深、定高、定速和懸停定位5種全主動飛行掌握功用。向導該研討團隊的是中國科學院沈陽主動化研討所機器人學國家重點實驗室王曉輝研討員,次要研討人員包孕劉開周、祝普強、趙洋、崔勝國等。
取淺水地區導航不同之處關鍵在于,淺水地區能夠獲得潛水器相對海底的速度,并且能夠根據肯定周期/航程浮到水面舉行校準,是以能夠獲得較高的導航精度。深海地區的導航則需求處置聲學定位所固有的散點多,且觀察周期取操縱周期非同步等題目。

該研討的立異的地方在于提出了無色自適應卡爾曼濾波的深海高精度導航定位辦法。與此同時為了降服“蛟龍”號參數時變、閉環體系各環節的不確定性問題, 鑒戒專家操縱經歷, 研討了基于恍惚道理的操縱參數在線主動調解的操縱戰略, 和基于數論的數值處置辦法以取得執行機構的操縱量。“蛟龍”號于2009年8~10月、2010年5~7月、2013年7~8月和2012年6~7月離別完成1000, 3000, 5000和7000米級海上試驗,并于2013年勝利完成初次實驗性利用,采集了富厚的海底樣品,發現了新的物種,而且承受住了5年70余次的下潛磨練。試驗結果表明,“蛟龍”號操縱體系的功用完善、性能進步前輩、運轉穩固靠得住,與此同時還標志著我國載人深潛手藝和深海資源勘察本領到達國際進步前輩水平。
該研討還對大深度有些人/無人深海設備的深海高精度導航、龐雜環境下水下機器人的高精度節制等內容的深入研討具有極大的參考價值,另外,關于其他范例海洋工程設備的研發還具有主要的鑒戒意義。