摘 要：本文主要從AUV發(fā)展現(xiàn)狀角度出發(fā)，闡述了AUV存在的不足與問(wèn)題，并從三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述，最后對(duì)AUV未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入談?wù)?，并從不同角度進(jìn)行詳細(xì)分析，從而為AUV的發(fā)展趨勢(shì)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：科學(xué)技術(shù)；研究力度；衛(wèi)星導(dǎo)航

中圖分類號(hào)：U676.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）27-0362-01

引 言

在新時(shí)期環(huán)境下，隨著科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，以及人們對(duì)水下領(lǐng)域研究開(kāi)發(fā)力度的不斷增強(qiáng)，水下航行器將逐漸受到人們關(guān)注，同時(shí)，相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)力度不斷加強(qiáng)，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，AUV的作用將越來(lái)越大，并且逐漸朝著智能化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化以及多元化方向發(fā)展。

1 AUV發(fā)展現(xiàn)狀分析

AUV是水下航行器的簡(jiǎn)稱，其主要包括以下兩種，分別為無(wú)人水下航行器和有人水下航行器，首先，有人水下航行器在應(yīng)用過(guò)程時(shí)，會(huì)將工作者、潛水員載入其中，從而實(shí)施有效的操作和控制，保障其正確航行和工作過(guò)，并且可以通過(guò)對(duì)水下環(huán)境的變化來(lái)進(jìn)行調(diào)控，但是該類水下航行器應(yīng)用時(shí)，由于需要將工作人員和潛水員載入其中，需要將生命保障系統(tǒng)融入到航行器當(dāng)中，導(dǎo)致整個(gè)航行器的成本被大幅度提升，增加整個(gè)航行器結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度。其次，無(wú)人水下航行器由于不需要考慮內(nèi)部生命保障，因此整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，能夠進(jìn)行危險(xiǎn)性大、難度高的水下勘測(cè)任務(wù)，其主要分為無(wú)纜有纜兩種類型，前者被叫做水下機(jī)器人，其能夠依照系統(tǒng)命令來(lái)完成一些列操作任務(wù)，而有纜水下航行器會(huì)連接水面平臺(tái)，導(dǎo)致其工作范圍受到一定限制，但是在實(shí)施水下電纜鋪設(shè)時(shí)，該類型航行器能過(guò)充分發(fā)揮自身作用，而未來(lái)水下航行器的主要發(fā)展方向是無(wú)人水下航行器，其不僅能夠在民航領(lǐng)域發(fā)揮作用，同時(shí)在軍事領(lǐng)域價(jià)值不斷顯現(xiàn)出來(lái)。

2 AUV存在的不足與問(wèn)題

①水下航行器在應(yīng)用過(guò)程中存在續(xù)航能力不足問(wèn)題，主要是因?yàn)榇蟛糠炙潞叫衅鲃?dòng)力來(lái)源于電池，但因?yàn)殡姵卣w電能有限，導(dǎo)致其續(xù)航能力得不到有效提升，使得存在續(xù)航不足等問(wèn)題。②水下航行器在導(dǎo)航方面存在問(wèn)題，目前主要包括以下幾種導(dǎo)航技術(shù)，分別為衛(wèi)星導(dǎo)航、航位推算導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等，如果在水下航行器當(dāng)中應(yīng)用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)一定期限后，會(huì)導(dǎo)致誤差累計(jì)現(xiàn)象，如果應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，則會(huì)降低整個(gè)水下航行器隱蔽性。③水下航行器在通信方面存在不足之處，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要利用電磁波保障空間航行通信，但是由于水下航行器一直在水中進(jìn)行工作，而水下環(huán)境會(huì)大大降低電磁波傳播強(qiáng)度，因此大部分水下航行器利用水聲技術(shù)來(lái)保障水下通信，但是因?yàn)楹Ｋ浅Ｈ菀孜账?，?dǎo)致其出現(xiàn)偏折問(wèn)題。

3 AUV未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析

隨著人們對(duì)內(nèi)空間研究力度的不斷加大，水下航行器將會(huì)得到廣泛應(yīng)用，因此可以通過(guò)其應(yīng)用范圍與前景來(lái)分析其未來(lái)十年的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)，未來(lái)的水下航行器將會(huì)在不同水下環(huán)境當(dāng)中執(zhí)行各種任務(wù)，因此其未來(lái)發(fā)展將主要幾種在以下幾個(gè)方面。

3.1 模塊多樣化發(fā)展

在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，水下航行器將會(huì)針對(duì)不同水下環(huán)境、不同工作任務(wù)、不同工作期限來(lái)研制多種模塊，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)水下航行器功能的多樣化和系統(tǒng)化，在設(shè)計(jì)應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)操作人員下放任務(wù)不同，會(huì)將各種任務(wù)模塊加載到水下航行器當(dāng)中，從而保障其能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境，順序完成系統(tǒng)任務(wù)。其中包括自動(dòng)導(dǎo)航模塊、自動(dòng)掃描模塊、自動(dòng)開(kāi)采模塊等，根據(jù)不同工作任務(wù)來(lái)設(shè)計(jì)功能模塊，從而在水下航行器身上附加多種操作功能，同時(shí)可以將其作為作戰(zhàn)工具來(lái)使用，設(shè)計(jì)誘餌模塊、電子站模塊、反潛模塊以及掃雷模塊，并根據(jù)作戰(zhàn)需要融入武器操作氣筒，從而使其能過(guò)在不同領(lǐng)域當(dāng)中發(fā)揮作用。

3.2 控制系統(tǒng)不斷升級(jí)

隨著人們?cè)诤Ｑ箢I(lǐng)域開(kāi)發(fā)力度的增加，未來(lái)水下航行器逐漸朝著自助式水下航行器方向發(fā)展，主要是因?yàn)楹窖蟓h(huán)境復(fù)雜多變，存在大量不可控因素，因此在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要水下航行器具備高度的自主性能，即使水下環(huán)境非常復(fù)多變，同樣可以和周?chē)h(huán)境實(shí)施有效交互，從而在水下工作過(guò)程中快速做出反應(yīng)。由此可見(jiàn)，在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，水下航行器必定會(huì)朝著智能化方向發(fā)展，使其在水下運(yùn)行過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境實(shí)施主動(dòng)判斷，從而針對(duì)不同情況來(lái)采取有效應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)可以根據(jù)環(huán)境變化來(lái)進(jìn)行自我調(diào)整，提升工作任務(wù)完成率，實(shí)現(xiàn)無(wú)人航行器整體生存能力和作戰(zhàn)能力的提升。

3.3 續(xù)航性水下航行器應(yīng)用發(fā)展

水下航行器的續(xù)航能力主要由電池來(lái)決定，所以，要想保障水下航行器能力持續(xù)性工作，電池性能占據(jù)重要作用，因此，要想提升整個(gè)水下航行器工作性能，保障其在不同環(huán)境下有效工作，水下航行器在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中逐漸朝著長(zhǎng)續(xù)航、遠(yuǎn)距離航行發(fā)展，因此電池技術(shù)開(kāi)發(fā)成為關(guān)鍵所在，目前，很多國(guó)家都在深入研究納米材料，希望通過(guò)納米材料來(lái)實(shí)現(xiàn)電化學(xué)能的轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存，同時(shí)，部分國(guó)家正在研究一種叫放射性同位素電池，該技術(shù)開(kāi)發(fā)一旦成功，將大大提升電池使用性能，實(shí)現(xiàn)無(wú)需修理、壽命長(zhǎng)、重量輕等功能，從而為水下航行器持續(xù)性航行提供保障。

3.4 水下航行器通信方式創(chuàng)新發(fā)展分析

水下航行器在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，將會(huì)在通信能力方面加大研究力度，從而保障其能力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。當(dāng)下水下航行器要想實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信目的，主要以光纖技術(shù)為主，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，光纖通信會(huì)對(duì)水下航行器遠(yuǎn)距離工作產(chǎn)生限制，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致其難以在一些復(fù)雜區(qū)域工作，因此未來(lái)的水下航行器將會(huì)大力發(fā)展高品質(zhì)通信技術(shù)，從而不斷變革通信方式，使水下航行器能夠在復(fù)雜多變的環(huán)境下進(jìn)行有效通信，從而為其應(yīng)用提供保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，AUV作為未來(lái)水下開(kāi)發(fā)重要成員之一，在未來(lái)十年當(dāng)中必定會(huì)出現(xiàn)跨越式發(fā)展，并且在水下工作當(dāng)中發(fā)揮重要作用，其中水下航行器控制系統(tǒng)占據(jù)重要地位，并且隨著制作材料、動(dòng)力以及導(dǎo)航等功能技的完善，水下航行器必定會(huì)朝著智能化、功能多樣化以及工作高效率方向發(fā)展。

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收稿日期：2018-8-15