АПА Explorer
Автономный подводный аппарат из Китайской Народной Республики

Explorer (Tan Suo Zhe, 探索者) автономный подводный аппарат (AUV) — китайский AUV, разработанный в Китайской Народной Республике (КНР), [1] впервые введенный в эксплуатацию в ноябре 1994 года. Его не следует путать с двумя другими англо-американскими AUV, которые имеют то же название: американский Autonomous Benthic Explorer AUV (ABE), построенный Woods Hole Oceanographic Institution , [2] и канадский Explorer AUV, построенный базирующейся в Британской Колумбии компанией International Submarine Engineering [3] , [4] который основан на более раннем AUV ARCS. [5] Многие китайские AUV, разработанные позже, такие как Wukong, WZODA, серии CR , серии Exploration, серии Micro Dragon, серии Sea Whale, AUV серии Submerged Dragon, все основаны на опыте, полученном при работе с Explorer AUV.

АПА Explorer

АНПА Explorer — один из проектов подпрограммы 863-512 Программы 863 в КНР, разработанной объединенной командой научно-исследовательских и образовательных учреждений, в том числе 702-м научно-исследовательским институтом [6] (中国船舶重工集团公司第702研究所) Китая. Корпорация судостроительной промышленности (CSIC), Шэньянский институт автоматизации [7] (沈阳自动化所) Китайской академии наук (CAS), Институт судостроения [8] (船舶工程学院) Харбинского инженерного университета (HEU), Институт подводной техники Инженерное дело [9] (水下工程研究所) Шанхайского университета Цзяо Тонг (SHJTU) и других учреждений, которых всего более дюжины. Генеральным конструктором АПА Explorer был назван Фэн Сишэн (封锡盛), профессор Института судостроения [8] ВОУ, а Сюй Хуаннань (徐芑南), профессор Школы военно-морской архитектуры, океанского и гражданского строительства [10 ] (船舶与海洋工程学院) SHJTU и генеральный конструктор ДУФ класса 8А4 , был назначен заместителем генерального конструктора АНПА Explorer. АНПА Explorer – первый АНПА КНР.

Мозг Explorer AUV состоит из трех компьютеров: центрального компьютера управления, компьютера позиционирования и компьютера визуализации. Помимо управления интерфейсом, отслеживающим путь движения, и интерфейса, управляющего наблюдением за системой, центральный компьютер управления управляет интерфейсом, управляющим дистанционно управляемым модулем, так что в дополнение к возможности работать как AUV, Explorer AUV может также работать как дистанционно управляемый подводный аппарат (ROUV). Для точного предоставления позиционных параметров Explore AUV в воде, таких как тангаж, ряд, рыскание, глубина, расстояние и местоположение, навигационная система Explorer AUV использует ряд методологий, включая GPS, измерение доплеровской скорости, направленный гироскоп, позиционирование по короткой базовой линии, позиционирование по сверхкороткой базовой линии, визуальное слежение и индукционный компас. Информация, предоставляемая этими подсистемами, подается и обрабатывается навигационным компьютером на борту. Сжатые подводные телевизионные изображения обрабатываются компьютером визуализации. Питание бортовой электроники осуществляется от главной двигательной установки, состоящей из свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с постоянным током напряжением 120 В, который преобразуется в переменный ток напряжением 220 В для питания электронного оборудования.

Система связи Explorer AUV состоит из подсистемы поверхностной связи и подсистемы подводной связи, и они связаны через модуль акустической связи, который передает информацию, полученную от компьютера подводной связи, и передает ее на центральный компьютер. Центральный управляющий компьютер анализирует эту информацию, включая отправку сжатых телевизионных сигналов изображения на компьютер изображения, который, в свою очередь, преобразует информацию для отображения изображения на экране. Связь между центральным управляющим компьютером и компьютером позиционирования осуществляется через интерфейс RS-232 , в то время как информация GPS принимается от компьютера позиционирования через интерфейс EIA-422 . Помимо отправки информации для управления AUV, центральный компьютер также предназначен для связи и сопряжения с пультом управления на материнском судне при необходимости. Система подводной связи Explorer AUV состоит из двух основных компонентов: модуля управления сонаром и компьютера связи (через ЦП). Модуль управления сонаром предназначен для управления модулем акустической связи, доплеровским сонаром, сонаром бокового обзора и другими сонарами, в то время как компьютер связи предназначен для работы в качестве интерфейса между различными бортовыми подсистемами. [11] [12]

Модуль управления сонаром также отвечает за обработку данных изображений, сжатие данных и связь с коммуникационным компьютером. На борту AUV Explorer было установлено множество датчиков для предоставления необходимой информации для работы AUV, и эти подсистемы окружающей среды состояли из подводных камер и сонара. Собранная информация регистрируется на борту AUV и одновременно передается на пульт оператора на материнском судне, а камера способна хранить 250 фотографий высокого разрешения. Собранная для навигации информация также используется для управления AUV, а обширная встроенная диагностическая система может автоматически устранять мелкие неполадки и предупреждать материнское судно о крупных неполадках, которые не могут быть устранены автоматически, одновременно направляя AUV на поверхность. Успех Explorer AUV обеспечивает основу для китайского сотрудничества с Россией по совместной разработке следующего китайского AUV, WZODA AUV.

Технические характеристики

  • Длина: 4,4 метра (14 футов)
  • Ширина: 0,8 метра
  • Высота: 1,5 метра
  • Вес: 2,2 тонны
  • Скорость: > 4 узлов
  • Скорость бокового движения: > 1 уз
  • Скорость погружения: > 0,5 уз
  • Максимальная рабочая глубина: 1 км.
  • Движение: электрические пропеллеры
  • Питание: свинцово-кислотные аккумуляторы

АПА ВЗОДА

Как и его предшественник Explorer AUV, WZODA AUV является частью Программы 863 и совместно разрабатывается Россией и несколькими китайскими учреждениями, включая 702-й научно-исследовательский институт (702nd Institute) и Шэньянский институт автоматизации (SIoA), разработчиков Explorer AUV. [13] Общая конструкция соответствует конструкции более раннего Explorer AUV, со многими изменениями конструкции для достижения нового требования к глубине, которое составляет 6000 метров. Новые технологии и конструктивные особенности, принятые 702-м институтом и согласованные российскими партнерами, включали в себя туннельные движители противоположного вращения , что дает AUV преимущество при подъеме по подводным склонам. После завершения одного блока совместная китайско-российская команда перешла к следующей конструкции, CR-01 AUV.

CR-01 АПА

CR-01 AUV является преемником WZODA AUV, который также разработан теми же разработчиками, совместной китайско-российской командой, в которую входили китайский 702-й институт и SIoA. CR-01 может погружаться на ту же глубину, что и его предшественник WZODA AUV, но с большей точностью позиционирования благодаря встроенной системе навигации с поддержкой GPS . CR-01 имеет несколько микропроцессоров и перепрограммируется, и в дополнение к тому, что он автономен, он также может дистанционно пилотироваться через восьмиканальный канал передачи данных. [14] Черный ящик CR-01 основан на черном ящике самолета, и в чрезвычайных ситуациях, таких как потеря управления, CR-01 автоматически всплывает и выпускает маркеры, световые и радиосигналы для легкого спасения. Характеристики:

  • Длина: 4,374 м
  • Ширина: 0,8 м
  • Осадка: 0,93 м
  • Вес: 1305,15 кг.
  • Максимальная глубина: 6000 м.
  • Максимальная скорость: 2 узла
  • Выносливость: 10 ч.
  • Точность позиционирования: от 10 до 15 м

CR-01A АПА

CR-01A AUV является развитием CR-01 AUV. После успешных развертываний было рекомендовано модифицировать CR-01 для устранения недостатков, выявленных в ходе его использования. После обширного ремонта, который длился более полутора лет, он снова поступил на службу как CR -01A . Внешние размеры в целом аналогичны размерам его предшественника CR-01, но CR-02 также может выполнять спасательные функции, обладая способностью обнаружения проникать в слой грязи толщиной до 50 метров. [15] Благодаря успеху серии CR-01, его генеральный конструктор Фэн Сишэн (封锡盛, 17 декабря 1941 г. —) был повышен до академика Китайской академии наук в 1999 году.

CR-02 АПА

CR-02 является развитием CR-01A и был использован для разведки океанических минералов. В дополнение к гидролокатору разведки, на AUV CR-02 установлено восемь миниатюрных гидролокаторов для избегания препятствий. Характеристики: [16]

  • Длина: 4,5 м
  • Диаметр: 0,8 м
  • Вес: 1,5 т.
  • Скорость: 2,3 узла
  • Выносливость: 25 ч.
  • Глубина: 6000 м
  • Питание: серебряно-цинковая батарея
  • Фотографические возможности: 3000 фотографий
  • Возможность записи: более 4 часов непрерывно
  • Дальность действия сонара для обхода препятствий: 60 м
  • Точность сонара для обхода препятствий: 1%
  • Дальность действия гидролокатора: 12 км
  • Точность гидролокатора: более 20 м
  • Глубина проникновения в дно: 50 м (мягкий ил)

АНПА Sea Clever

На основе опыта, полученного от Explorer AUV, HEU разработала малоизвестный AUV Sea Clever (Hai-Ling, 海灵). [17] [18] [19] [20] [21] [22] Sea Clever разработан как AUV класса 300 кг, который в основном предназначен для разработки различных критически важных компонентов AUV, на которые наложено эмбарго иностранными странами, поэтому Китаю пришлось разрабатывать эти части самостоятельно. [17] Успешная разработка Sea Clever помогла будущим отечественным китайским AUV снизить зависимость от иностранных компонентов. Технические характеристики: [17]

  • Вес: 300 кг.

Анонимный подводный аппарат «Си Вейл 1000»

Sea Whale (Hai-Jing, 海鲸) 1000 AUV — это автономный подводный аппарат большой продолжительности действия, разработанный совместно SIA, Океаническим университетом Китая , Шанхайским университетом Цзяотун , Университетом Сунь Ятсена , Вторым институтом Министерства природных ресурсов Китайской Народной Республики и Институтом океанографии Южно-Китайского моря CAS, при этом SIA является руководителем группы разработчиков. [23] [24] [25] [26] [27] Sea Whale 1000 AUV имеет модульную конструкцию, что позволяет нести на нем различное оборудование для различных миссий, и он был введен в эксплуатацию в конце 2020 года. [23] [24] [25] [26] [27]

Анонимный подводный аппарат «Си Вейл 2000»

Sea Whale 2000 AUV является развитием более раннего Sea Whale 1000 AUV, с той же командой разработчиков, [1] [23] [28] [29] [30] [31] [32] и как и его предшественник Sea Whale 1000, Sea Whale 2000 также способен выполнять различные научно-исследовательские и обзорные миссии. [23] [28] [29] [30] [31] [32] Технические характеристики: [23] [28] [29] [30] [31] [32]

  • Вес: 200 кг.
  • Скорость: 2 узла
  • Дальность: > 2000 км
  • Выносливость: > 1 месяца
  • Рабочая глубина: от 1500 до 2000 метров

АНПА серии Micro Dragon

Серия AUV Micro Dragon (Wei-Long, 微龙) представляет собой серию экспериментальных AUV, разработанных на основе опыта, полученного от Explorer AUV компанией HEU, [1] и они в первую очередь разработаны для исследования темы миниатюризации AUV, так что будущие AUV могут быть либо радикально уменьшены в размерах, чтобы они могли работать в ограниченном пространстве под водой, либо когда будущие AUV будут построены в том же размере, миниатюризация компонентов на борту оставит больше места либо для большего количества батарей, чтобы AUV имел большую дальность, либо больше места для размещения дополнительной полезной нагрузки. Всего было разработано две модели AUV серии Micro Dragon: Micro Dragon 1 ( WL-I ), Micro Dragon 2 ( WL-II ), [33] и Micro Dragon 3 ( WL-III ). [1]

АПА «Укун»

Wukong (悟空, что означает Гоку ) AUV — это UUV, разработанный HEU на основе опыта, полученного при работе с более ранними AUV серии Explorer. [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] Wukong AUV предназначен для работы на глубине более 10 000 метров, и он был успешно развернут в китайских научно-исследовательских миссиях в Марианской впадине , достигая глубины 10 896 метров. [41] [42] Генеральный конструктор — г-н Ли Ецзяо (李晔教), а заместители генерального конструктора — г-н Цао Цзянь (曹建) и г-н Ли Юэмин (李岳明), все они являются профессорами HEU. [38] [39] [40] [41] Характеристики: [34] [35] [36] [37] [38]

  • Длина: 2 метра
  • Ширина: 1 метр
  • Вес: 1,3 тонны
  • Максимальная рабочая глубина: > 10 000 метров

Ссылки

  1. ^ abcd «Пробуждение Левиафана: Растущий флот автономных подводных аппаратов Китая». 17 августа 2021 г.
  2. ↑ Администрация, Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «NOAA Ocean Explorer: Технологии: Подводные аппараты: Автономный исследователь бентоса» . Получено 19 ноября 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  3. ^ "International Submarine Engineering Limited - Canada" . Получено 19 ноября 2016 г. .
  4. ^ "ISE Explorer AUV". Архивировано из оригинала 6 февраля 2009 года . Получено 19 ноября 2016 года .
  5. ^ "ISE ARCS". Архивировано из оригинала 6 февраля 2009 года . Получено 19 ноября 2016 года .
  6. ^ 702-й научно-исследовательский институт. Архивировано 09.10.2011 на Wayback Machine.
  7. ^ "中国科学院沈阳自动化研究所" . Проверено 19 ноября 2016 г.
  8. ^ ab "Институт судостроения" . Получено 19 ноября 2016 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  9. ^ "上海交通大学水下工程研究所" . Проверено 19 ноября 2016 г.
  10. ^ "上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院" . Архивировано из оригинала 27 апреля 2009 года . Проверено 19 ноября 2016 г.
  11. ↑ Вэнь, Сюй; Юйлин, Ван; Вэйцин, Чжу (1 октября 1995 г.). «Система обработки изображений сонара для автономного подводного аппарата (AUV)».«Проблемы нашей изменяющейся глобальной окружающей среды». Труды конференции. OCEANS '95 MTS/IEEE . Том 3. стр. 1883–1886 т.3. doi :10.1109/OCEANS.1995.528867. ISBN 0-933957-14-9. S2CID  111105098 – через IEEE Xplore.
  12. ^ OCEANS '95. MTS/IEEE. Проблемы нашей изменяющейся глобальной окружающей среды. Конференция
  13. ^ "WZODA AUV". Архивировано из оригинала 2016-11-20 . Получено 29-05-2013 .
  14. ^ "CR-01 AUV". Архивировано из оригинала 21.12.2013 . Получено 29.05.2013 .
  15. ^ "我国"CR-01A"6000米自治水下机器人--《机器人技术与应用》1996年02期" . Проверено 19 ноября 2016 г.
  16. ^ ""CR-02"自治水下机器人在定点调查中的应用_百度文库" . Проверено 19 ноября 2016 г.
  17. ^ abc "Sea Clever AUV" (на упрощенном китайском) . Получено 17 апреля 2022 г.
  18. ^ "Автономный подводный аппарат Sea Clever". Sohu (на упрощенном китайском). 10 апреля 2019 г.
  19. ^ «Подводный беспилотный аппарат Sea Clever» (на упрощенном китайском). 10 апреля 2019 г.
  20. ^ "Sea Clever UUV" (на упрощенном китайском). 11 апреля 2019 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  21. ^ «Беспилотный аппарат Sea Clever» (на упрощенном китайском). 10 апреля 2019 г.
  22. ^ «Безопасный автомобиль Sea Clever» (на упрощенном китайском). 10 апреля 2019 г.
  23. ^ abcde «Автономные подводные аппараты Sea Whale 1 и 2» (на упрощенном китайском языке). 21 ноября 2020 г.
  24. ^ ab "Автономный подводный аппарат Sea Whale 1000" (на упрощенном китайском). 19 ноября 2020 г.
  25. ^ ab "Sea Whale 1000 AUV". Sohu (на упрощенном китайском). 25 ноября 2020 г.
  26. ^ ab "Беспилотный подводный аппарат Sea Whale 1000" (на упрощенном китайском языке). 25 ноября 2020 г.
  27. ^ ab "Sea Whale 1000 UUV" (на упрощенном китайском). 23 ноября 2020 г.
  28. ^ abc "Sea Whale 2000 автономный подводный аппарат". Sohu (на упрощенном китайском). 7 ноября 2019 г.
  29. ^ abc "Sea Whale 2000 AUV" (на упрощенном китайском). 29 ноября 2019 г.
  30. ^ abc "Беспилотный подводный аппарат Sea Whale 2000" (на упрощенном китайском языке). 11 августа 2020 г.
  31. ^ abc "Sea Whale 2000 UUV" (на упрощенном китайском). 26 сентября 2018 г.
  32. ^ abc "Беспилотный аппарат Sea Whale 2000" (на упрощенном китайском). 12 ноября 2019 г.[ постоянная мертвая ссылка ]
  33. ^ "WL-II AUV" . Получено 18 апреля 2022 г. .
  34. ^ ab "Автономный подводный аппарат Wukong" (на упрощенном китайском). 1 апреля 2021 г.
  35. ^ ab "Wukong AUV" (на упрощенном китайском). 3 апреля 2021 г.
  36. ^ ab "Беспилотный подводный аппарат Wukong" (на упрощенном китайском). 3 апреля 2021 г.
  37. ^ ab "Wukong UUV" (на упрощенном китайском). 5 апреля 2021 г. Архивировано из оригинала 14 апреля 2022 г. Получено 14 апреля 2022 г.
  38. ^ abc "Безопасный подводный аппарат Wukong" (на упрощенном китайском). 1 апреля 2021 г.
  39. ^ ab "Wukong uncrewed vehicle" (на упрощенном китайском). 20 августа 2021 г.
  40. ^ ab "Wukong unmanned vehicle" (на упрощенном китайском). 6 апреля 2021 г. Архивировано из оригинала 25 июня 2022 г. Получено 14 апреля 2022 г.
  41. ^ abc "Wukong" (на упрощенном китайском). 25 ноября 2021 г.
  42. ^ ab "Wukong automatic vehicle" (на упрощенном китайском). 26 ноября 2021 г. Архивировано из оригинала 8 апреля 2022 г. Получено 14 апреля 2022 г.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Explorer_AUV&oldid=1254429096"