海洋论坛智能自主式水下航行器技术发展研

医院订阅哦

自主式水下航行器（AUV）是水下无人航行器（UUV）的一种，属于新型水下无人平台，可携带多种传感器和任务模块，具有自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点。21世纪以来，AUV发展迅速，在民用、*用和商用等领域被广泛应用。民用领域在海底勘探、水下救援、海底打捞、海洋科考等发挥着越来越重要的作用，*用领域可用于水下执行潜艇战和反潜战、反水雷战、海洋侦察和监视、情报搜集、信息通信、目标攻击等，极大拓展了水面和水下作战系统的作战空间，是当今世界主要海*国家重点发展的水下作战装备。性能优越化、功能完善化和模块智能化是AUV的主要发展方向。

智能化是当前AUV技术的研究热点，智能AUV的关键技术是人工智能技术。与智能化程度较低的AUV相比，高智能化AUV能够完成更复杂的任务，具备更广泛的作业范围以及更高的任务可靠性。本文主要结合近年来以美英等国为代表的典型智能AUV系统，介绍智能AUV的发展现状，探讨智能AUV的关键技术特点，对其未来发展情况进行分析。

一、智能AUV发展现状

年，第1台真正意义的AUV?SPURV在美国华盛顿大学发明。经历半个多世纪发展，AUV技术逐渐成熟，不同功能和型号AUV在*用和民用领域得到了广泛应用。21世纪以来，AUV的自主控制和推进动力水平等不断提高，但其重要的技术瓶颈之一是智能化不足，智能型AUV已成为各国研究的重点和热点。

美国海*UUV发展呈现“自主化”、“模块化”、“智能化”和“多用途化”的发展趋势。国防高级研究计划局（DARPA）和海*不断推进UUV等水下无人系统及相关技术的研发和作战应用，将REMUS、SEAHORSE、“沙鲨”等系列AUV用于扫雷、侦察、情报搜集和海洋探测等任务，推动了水下无人作战能力不断发展，成为一种新型作战平台和海上力量倍增器。

年2月，美*启动“反潜战持续跟踪无人航行器”（ACTUV）计划，该航行器按照性能优先和适航性原则设计，能连续数月在大洋中主动跟踪敌方潜艇。年以来，美海*致力研发大排水量无人水下航行器（LDUUV），视其为“游戏规则的改变者”，用于大洋和近海港口海域执行情报、监视与侦察，载荷投送和战场环境情报准备任务。年1月，美海*宣布已使用“UUV通用控制系统（CCS）”软件对LDUUV进行了一系列监视与情报侦察测试。LDUUV被拆分成2个并行开发项目，其中一个作为创新型原理样机（INP）项目的LDUUV-INP具有自主工作和智能化攻击的能力。

近年来，美国国防部（DoD）相关组织和各*种发布了系列无人系统研究和专题报告。年，美海*发布了《AUV年需求》、美国国防科学委员会（DSB）先后发布了《自主性》和《下一代水下无人系统》执行摘要。年2月9日，美国战略与预算评估中心（CSBA）发布的《重振美国海上力量：美国海*新舰队结构》研究报告指出要创新战法、部署方法和力量包，发展超大型和智能AUV。截至年，美*先后发布了多版《无人系统综合路线图》。系列文件显示了美*发展智能化AUV的规划，具有重要的导向作用。其中，《AUV年需求》提出要加强对“曼塔”（MANTA）等大型AUV的快速利用。MANTA是典型可重构无人航行器（见图1），它采用非常规扁平外形模块化设计，平时与潜艇共形，安装在艇首，可根据任务携载不同载荷执行情报搜集、侦察、反水雷和反潜等多重任务。战时，MANTA根据指令离开潜艇外壳坞站独立执行作战任务，任务完成后返回母艇外壳坞站形成流线型外壳。

图1仿生可重构AUVMANTA与潜艇共形