1国外研究现状

20世纪80年代至今，AUV技术有了很大发展，目前，世界上有多个国家已处于国际领先地位。数百种不同的水下机器人已经被设计在过去的50年左右，

1993年WHOI研究所研制的一种自主式深海探测器，这种探测器能够根据预设的任务规划，对目标区域进行定点航行，同时通过水下摄像机采集视频和图像信息，并进行半自主的测量和采集工作。

美国军方研发了一款名为“蓝鳍金枪鱼-21型”AUV，长16。2英尺，直径533毫米，最大航速8。3公里每小时，深度4500米[4]，可参见图1-1。具有可更换换的负载和电池组件，这允许其在任务下达后完成快速部署。它具有模块化设计，适合于不同的深海任务，包括海上资源调查，海上打捞探测，海洋考古调查，海洋学研究，反水雷和检测未爆弹药等。蓝鳍金枪鱼-21型AUV装有9个锂聚合物电池，每台额定在1。5千瓦小时（5。4兆焦耳）供电。值得一提的是，2014年4月，该型AUV参与搜索了寻找失踪马来西亚航空公司MH370飞机的失事残骸。“蓝鳍金枪鱼-21型”AUV

外表酷似鱼雷，具有三个电池组，两组控制舵，四个防有控制器和电子设备的圆柱形压力筒的AUTOSUB，是英国的南安普顿海洋研究中心研发的一款水下自主航行器。装有各型导航和通信装置的AUTOSUB在水下运行时，导航定位主要采用了光纤陀螺、多普勒流速仪等传感器，规避障碍物主要采用了避障声呐来完成，为了在冰面下航行时能探测覆盖于其上的冰层，特配备有多普勒声呐装置。AUTOSUB在北冰洋周边的测试已取得了突破性的进展，航行器可以在冰层下完成多次测量任务，依靠精准的导航控制系统，成功做到了躲开冰山等障碍物以及及时适应母船汇合点临时变更等复杂任务。84845

冰岛的Hafmynd公司研发了的GAVIA系列的自主式水下航行器，该系列AUV的最大特点是完全模块化功能的设计理念，可参见图1-2。主要结构是由推进部分、控制部分、电源部分和头部组成，GPS、DVL、电子罗盘、INS、USBL构成了它的导航系统，通信方式采用了水声modem、WLAN等方式。目前的GAVIA系列被广泛用于海洋和湖泊栖息地环境评估，水文水质监测，水深测量，冰下数据采集以及沉船位置考察等考古学应用。此外，GAVIA还装备了美国海岸警卫队、葡萄牙海军[5]。 GAVIA系列自主式水下航行器

2国内研究现状

我国的 AUV起步较晚，参与研制的科研机构仅限于国内少数几个研究单位，同时由于国内的AUV科研活动与市场需求有较大脱节，导致自主式水下航行器的应用并不广泛。

20世纪90年代研制成功的“探索号”水下自主机器人，包括中科院声学所、702所在内的国内多所科研机构共同参与了这个国家重点科研项目[6]。“探索号”的最大工作水深为1000米，通讯方式采用水声通信和无线数传通信，有自主规避障碍物的功能，配有水下摄像机，方便对水下目标的真实影像进行记录，具备与岸基监控系统进行实时数据通信的功能，对于一般性的海域搜索活动可以很好地胜任。

由中国船舶重工702所等多家中国国内科研机构联合研制的“蛟龙号”载人潜水器于2012年7月在马里亚纳海沟试验下潜到7062米，创造了中国载人深潜的新纪录，可参见图1-3。“蛟龙号”在世界上同类型设备中具有诸多优势，可针对作业目标稳定的悬停，具备世界领先的水声通信能力，能够对海底目标进行精准探测，安全传输来自海底的真实视听信息，对海底作业人员的保障程度较高。“蛟龙号”载人潜水器

由中科院沈阳自动化研究所、哈尔滨工程大学联合研制我国首个自主研制的AUV“潜龙一号”，于2012年12月完成了出所验收工作，其机体长4。8米，宽0。8米，持续工作水深可达六千，可参见图1-4。从实际功能的角度看，“潜龙一号”已经非常完善了。它搭载了更加先进的声呐探测器，可以对海底的地势地貌进行更加真实的探测；智能化程度很高，可以在水面对其下达任务指令后，自主计算选择出航行的最优路径，有效避免碰撞障碍；遇险应急处理机制十分完备，当机体发生意外，能够自主抛载上浮，并打开无线通信设备，向水面监控系统报告自己的当前地理坐标，以便救援；此外导航系统采用组合导航的方式可以有效避免航行路线出现较大误差。