水下滑翔机-天津大学-设备简介.doc

海燕水下滑翔机 设备简介 海燕系列水下滑翔机是携带测量传感器沿设定航线自动观测，获取连续、实时、高密度海洋环境数据观测资料的观测平台。海燕水下滑翔机采用浮力驱动技术，通过调节自身净浮力实现升沉，调节内部重心位置改变姿态，并借助固定翼的升力实现水下滑翔运动，同时具有螺旋桨推进能力。规划轨迹后，其可通过搭载CTD等传感器测量任务航线上数据，使用卫星或无线通讯返回观测数据、并接受遥控指令。它具有低阻力、低噪声、低功耗、长航时、大航程、高隐蔽性等特点。 系统功能 具有长距离滑翔运动能力，续航能力1000公里，滑翔速度最大1.2节； 具有长时间持续航行能力，单航次连续运行剖面数210个，单航次持续工作时间50天，累计作业时间不小于6个月（更换电池）； 具有螺旋桨推进功能，最大推进速度3节； 具有远程通信与数据传输能力，每次滑翔机位于水面时，可通过卫星（铱星、北斗卫星可选）接收数据并发送指令； 具有大深度下潜能力，最大下潜深度1500米； 具有5公斤传感器搭载能力，可搭载温、盐、深仪（CTD）； 具有数据采集能力，采样频率可调，最大数据存储8GB； 具有应急和安全保障措施，故障发生时主动抛载重物上浮； 具有航行任务规划与管理功能，可预设航行任务；在滑翔机浮出水面通讯时，可修订任务规划。 系统性能 作为远程探测平台，水下滑翔机最关键的性能指标是续航能力。该水下滑翔机采用了层流低阻力外形、浮力驱动技术、低功耗技术等，最大续航能力可达1000km。其次，该水下滑翔机最大工作深度可达1500m，传感器搭载能力为5kg，具有较强的深海探测能力。 表1.1-1 水下滑翔机系统性能参数 序号 指标项 技术指标 1 最大工作深度 1500m 2 尺寸 主体长度2.3m 天线杆长度0.9m 主体直径0.22m 翼展1.0m 3 重量 70kg±10% 4 最大滑翔速度 1.2 节 5 最大推进速度 3 节 6 续航能力 1000km （极限深度工作剖面不小于210个） 7 能源 一次锂电池，24VDC，18MJ 8 传感器搭载能力 5kg（可根据传感器负载调整） 9 电气特性 数据存储容量32MB Nor Flash + 8GB Nand Flash 全双工串行数据通道9路 16位精度A/D通道8路 I/O接口22个 10 定位方式 全球GPS （可选配北斗） 11 通信方式 无线通信，铱星通信（可选配北斗） 12 可搭载传感器 温盐深传感器（CTD） 13 甲板控制能力 能同时对10台滑翔机实现有效控制 主要特点： （1）采用基于浮力驱动和螺旋桨推进两种航行模式的混合驱动技术。对于远程长时序调查任务，采取浮力驱动模式；对于需要强机动性的精确调查任务，采取螺旋桨驱动模式。混合驱动模式极大地拓展了滑翔机的探测能力，是未来水下滑翔机技术开发与应用的发展方向。 （2）灵活的数据采集与数据存储能力。对于不同的调查任务，可以灵活地在线调整CTD数据采集频率，以及同一剖面不同深度范围内传感器的采样频率及采样方式，提高了系统适用性。 （3）适于深海探测任务的大深度探测能力。该系列水下滑翔机工作深度达到1500米，可以获取更深海域的测量数据。此外，大深度下潜能力还使得单个滑翔剖面的滑翔距离可达到4公里，大幅提高滑翔距离和滑翔效率。 （a）滑翔机平台 （b）甲板控制箱 图 SEQ 图 \* ARABIC 1 海燕水下滑翔机