你了解水下無人機(jī)嗎?水下無人機(jī)未來發(fā)展趨勢如何?

無人機(jī)是飛行器中的一種，與此同時(shí)，無人機(jī)也是大眾可消費(fèi)的。除了消費(fèi)級無人機(jī)，還有工業(yè)無人機(jī)、水下無人機(jī)等。為增進(jìn)大家對無人機(jī)的認(rèn)識，本文對水下無人機(jī)的發(fā)展趨勢予以介紹。如果你對無人機(jī)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

1.技術(shù)創(chuàng)新將是永恒的主題

作為一種技術(shù)密集性高、系統(tǒng)性強(qiáng)的工程，水下機(jī)器人主要包括仿真、智能控制、水下目標(biāo)探測與識別、水下導(dǎo)航(定位)、通信、能源系統(tǒng)六大技術(shù)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的水下機(jī)器人在一些關(guān)鍵部件和關(guān)鍵材料的研究方面還有很大差距，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)在于基礎(chǔ)材料、重要組部件、各種高精度探測設(shè)備和傳感器的研究開發(fā)，因此，技術(shù)創(chuàng)新將是一項(xiàng)長期的工作。未來一旦在探測技術(shù)、工藝水平、綜合顯控、綜合導(dǎo)航有所突破，拓展應(yīng)用新領(lǐng)域，進(jìn)口替代空間廣闊。

在工業(yè)和信息化部制定的《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》中，已經(jīng)將技術(shù)水平顯著提升、關(guān)鍵零部件取得重大突破、集成應(yīng)用取得顯著成效列為發(fā)展目標(biāo)，并將加強(qiáng)共性關(guān)鍵技術(shù)研究、建立健全機(jī)器人創(chuàng)新平臺、加強(qiáng)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，以及建立機(jī)器人檢測認(rèn)證體系，作為強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的具體措施來落實(shí)。

2.AUV的智能化和續(xù)航能力是關(guān)鍵

從1953年問世開始，特別是1974年以后，伴隨著海洋油氣業(yè)的迅速發(fā)展，AUV也得到了飛速發(fā)展。相比于ROV， AUV由于不受電纜限制，具有活動(dòng)范圍大、機(jī)動(dòng)性好的特點(diǎn)，因此適用于更廣泛的領(lǐng)域。

一方面，智能化水平的高低成為AUV技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。智能控制技術(shù)旨在提高水下機(jī)器人的自主性，其體系結(jié)構(gòu)是人工智能技術(shù)、各種控制技術(shù)在內(nèi)的集成，相當(dāng)于人的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。軟件體系是水下機(jī)器人的總體集成和系統(tǒng)調(diào)度，直接影響智能水平，它涉及到基礎(chǔ)模塊的選取、模塊之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)(信息)與控制流、通信接口協(xié)議、全局性信息資源的管理及總體調(diào)度機(jī)構(gòu)。

另一方面，AUV對能源系統(tǒng)的要求是體積小、重量輕、能量密度高、多次反復(fù)使用、安全和低成本。目前，正在研究的各種可利用的能源系統(tǒng)包括一次電池、二次電池、燃料電池、熱機(jī)及核能源。近期，麻省理工學(xué)院的衍生企業(yè)Open Water Power(OWP)對外宣稱已成功開發(fā)出一種更安全、更耐用的新型鋁-水電池系統(tǒng)，與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，新系統(tǒng)使水下機(jī)器人的續(xù)航能力提高了十倍。

3.海洋漁業(yè)領(lǐng)域?qū)⑹俏磥淼乃{(lán)海

首先是市場空間巨大。在漁業(yè)養(yǎng)殖方面，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積8465千公頃，其中海水養(yǎng)殖面積占27.38%，淡水養(yǎng)殖面積占72.62%。全國有水產(chǎn)養(yǎng)殖場32000個(gè)，面積1000萬公頃，需要經(jīng)常檢查水質(zhì)的溫度、鹽度、PH值、溶解氧等，以及魚類、貝類、海參等的觀察，網(wǎng)箱檢查、人工魚礁等，都為水下機(jī)器人提供了巨大的市場需求。

其次，在技術(shù)上具有可行性。相比海洋油氣業(yè)，水下機(jī)器人在海洋漁業(yè)上的應(yīng)用有兩大優(yōu)勢：一是漁業(yè)的海水深度淺，因此技術(shù)難度大大減少，操作也簡單;二是漁業(yè)對海底的地形作業(yè)要求難度較低，因此，一般的小型水下機(jī)器人就能滿足作業(yè)要求。

在實(shí)現(xiàn)途徑上，水下機(jī)器人將視頻和水質(zhì)數(shù)據(jù)通過智能終端，傳遞到陸地中控室，再由陸地中控室發(fā)送到用戶的終端。用戶通過終端觀看視頻及水質(zhì)參數(shù)，根據(jù)養(yǎng)殖需要發(fā)送增氧、投餌等指令，實(shí)現(xiàn)對養(yǎng)殖水域的遠(yuǎn)程全方面監(jiān)控及全程自動(dòng)化。

4.消費(fèi)級領(lǐng)域前景可期

從市場規(guī)模來看，全球體驗(yàn)式潛水服務(wù)市場規(guī)模近五年平均增速約15%，2015年接近250億美元。目前，全球潛水愛好者的規(guī)模達(dá)到2億，消費(fèi)級的水下影像市場規(guī)模達(dá)到百億美元，一些成熟的企業(yè)已經(jīng)涌現(xiàn)。以O(shè)penROV為例，于2012年推出，主要用途為拍攝水下影像，其配備了三個(gè)推進(jìn)器、LED前燈、塑形橡膠以及繩纜。消費(fèi)者可以用計(jì)算設(shè)備上的開源軟件對OpenROV進(jìn)行控制，最高時(shí)速能夠達(dá)到2m/s，續(xù)航時(shí)長3個(gè)小時(shí)。

我國體驗(yàn)式潛水服務(wù)市場規(guī)模近五年平均增速達(dá)到約36.5%，明顯高于全球增長率，2015年超過21億美元。目前，國內(nèi)已經(jīng)有一批企業(yè)開始搶先布局消費(fèi)級市場，如深之藍(lán)、鰭源科技、博雅工道、潛行科技、微孚科技等。

綜上所述，在政府引導(dǎo)，企業(yè)主導(dǎo)的原則下，水下機(jī)器人在海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋資源開發(fā)、防災(zāi)減災(zāi)，以及保障海洋環(huán)境安全方面大有可為。

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