海洋是人類尚未充分探索和開發(fā)的寶庫,也是保障我國可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。由于受人類身體所限,發(fā)展以無人水下航行器為代表的海洋工程設(shè)備已成為探索、開發(fā)和利用海洋的重要途徑。隨著建設(shè)和發(fā)展海洋的需求不斷增加,海洋各種作業(yè)任務(wù)變得更加復(fù)雜多樣,對無人水下航行器的要求日益提升。本文在分析現(xiàn)有無人水下航行器基礎(chǔ)上,提出和設(shè)計了推進(jìn)器呈X型布置的新型四旋翼式水下航行器,并以系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、運動控制和編隊控制為內(nèi)容對該航行器的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)性的分析和研究。相關(guān)理論成果通過仿真和水池實驗加以驗證。論文的主要研究內(nèi)容如下:1)提出了四旋翼式水下航行器4個推進(jìn)器呈X型的布置方式,并分析了在此布置下四旋翼式水下航行器的運動機理。四旋翼式水下航行器因推進(jìn)器的X型的布置使其運動具有了前進(jìn)、垂直、橫滾和縱傾偏航4種獨立的基本運動,從而使航行器具有較好的運動性能。2)針對四旋翼式水下航行器,根據(jù)模塊化原則,分別對航行器的機械系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和動力系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計。對于機械系統(tǒng),在不考慮推進(jìn)器情況下,航行器整體外形基本采用流線型,且分為5個艙段;對于中央控制系統(tǒng),選用數(shù)字信號處理器(...

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【部分圖文】：

圖１－１第一批無人水下航行器??

１．２無人水下航行器研究現(xiàn)狀??無人水下航行器研制始于２０世紀(jì)５０年代，世界上第一艘纜控水下航行器和自主式水??下航行器都誕生于美國（見圖１－１）?［｜（）］。Ｉ９６０年，美國成功研制世界第一艘纜控水下航行??器ＣＵＲＶ１，主要用于尋找魚雷等武器；２０世紀(jì)５０年代末，美國華盛頓大....

圖１－２美國部分典型水下航行器??

最早可追溯至２０世界６？年代，其根據(jù)工作深度分為多個型號且采用模塊化設(shè)計極方便??改裝，直到今日依然廣泛應(yīng)用于水文調(diào)查、海上搜救、反魚雷等民用和軍用任務(wù)，如在馬??航ＭＨ３７０事件中ＲＥＭＵＳ深度參與了海下搜尋工作。圖１－２為美國部分典型水下航行器。??（ａ）?Ｊａｓｏｎ號遙控潛....

圖１－３俄羅斯（蘇聯(lián)）典型水下航行器??

Ｔａｌｉｓｍａｎ水下航行器［２２）由英國ＢＥＡ系統(tǒng)公司研發(fā)，首艘航行器于２００６年交付，其外形??長４．５ｒｎ，寬２．５ｍ，工作深度３００ｍ，負(fù)重載荷可迖５００４，配有６個推進(jìn)器，并采用模塊化??設(shè)計，可根據(jù)不同任務(wù)更改載荷，可用于獵掃雷等軍事用途。圖１－４為英國典型水下航行??....

圖１－５其它國家典型水下航行器??

１緒論??２０００年被交付使用，采用圓錐流線型，任務(wù)載荷３００知，有較強的續(xù)航能力，曾在２００５年??創(chuàng)造水下８００ｍ深、連續(xù)航行５６心航行距離達(dá)３１７Ａ：ｍ的世界紀(jì)錄。圖１－５為其它國家典型??水下航行器。??ｉＶ??（ａ）?Ｈｕｇｉｎ水下航行器?（ｂ）?Ａｌｉｓｔｅｒ水下航行....

本文編號：3948329