无线遥控机器人深潜器

无线遥控机器人深潜器

电缆连接式深潜器在机动性和航速上都受到限制,而且深潜器也无法远离母船。长期以来,人们一直试图发展无线遥控深潜器,为了使这种深潜器更有效地传送和接收控制信号和信息,人们正在研究设计这类通信系统。

首先是传声通信系统。

目前我们已经使用的传声通信系统有不少严重的缺陷:

第一,深潜器与母船的距离越远,声波损失越快。随着遥控机器人深潜器远离水面母船,传声系统的传声能力必须呈几何级数增加。

第二,现有的传声通信只能传递极低速率的声频信息,在水下每秒钟只能传输1万比特,而普通的电视荧光屏每秒钟能接收6600万比特的信息。传声深潜器采用慢速扫描摄像系统,每次只能向操作手提供几张静止的画面,不能传递连续活动画面,大部分资料被录制在录像带中,待深潜器收回后查阅,这种慢速扫描电视画面的作用主要是使操作手确信摄像系统运转正常。

第三,传声信号还会因其他原因受到干扰,如海底的变化、水温度的变化、较大的障碍物都可能极大地减弱传声信号。(https://www.daowen.com)

第四,传声信号的传递速度为1524米/秒,与声波的速度相近,同近似光速的缆线传输电磁信号的传递速度无法相比。当传声遥控器在水下2.4公里作业时,它与母船之间的信息传递一次需要3秒钟,操作手在发出指令时必须计算出深潜遥控器与母船之间的距离。

大多数传声深潜器被作为搜集海洋学与工程学方面资料的工具,美国西雅图市华盛顿大学的应用物理实验室从1963年以来一直在研究一种水下自动推进研究船(SPURV),这种船作业时靠美国海军的海洋研究船(AGOR)导航,搜集海洋物性资料和进行潜艇尾流研究。最新研制的水下自推进研究船长4.6米,重454公斤,最大下潜深度1524米,一名操作手通过传声线路导航和控制运行。

圣地亚哥美国海军海洋系统中心研制出了AUSS高技术无人搜索系统(AUSS)深潜器,这种机器人深潜器的筒形外壳由石墨柱体构成,两端为钛质锥体,最大下潜6100米。高技术无人搜索系统深潜器上装有先进的传声通信系统,能传送慢速扫描电视图像,这种深潜器是专为搜索海底地物而设计和装备的。

“逆戟鲸”(Epaulard)遥控机器人深潜器是法国ECA公司制造的,根据法国国家海洋勘探局提供的法国政府规范,“逆戟鲸”最大下潜深度6000米,它能在6000米深的海底进行拍摄和探测,航速2.5节。美国海军曾使用“逆戟鲸”对二次大战期间坠落在1280米深海底的“道格拉斯无敌”(DouglasDauntless)式轰炸机搜寻定位和拍摄。“逆戟鲸”主要靠传声通信遥控,也可以靠预先输入的预编制指令航行,在寻找“无敌”式轰炸机时,“逆戟鲸”先是按照预编程序自动搜索,直到声纳探测到有障碍物时才由操作手协助遥控行动。“逆戟鲸”先把障碍物的情况报告给辅助舰船上的操作手,然后按照操作手的指令准确地接近目标,“逆戟鲸”这次作业向美国海军提供了这架有40年历史飞机的黑白照片,它搜集的许多资料在作业时先储存起来,待返回后处理。

其次是无线电和激光通信。

由于传声通信受到多方面的限制,专家们正在研究用无线电或蓝-绿激光传递信号,新近研制出的无线电遥控器能高速远距离(电波作用范围内)传递无线电信号。加拿大温哥华国际潜艇工程公司制造出一种高速深海导航计程平台(DOLPHIN)无线电遥控深潜器,它能在4级海情下用超高频无线电波实时向母船传递对海底勘测的计算机数据。国际潜艇工程公司总裁詹姆斯·麦克法伦认为,如果在这种无线电遥控深潜器(RRCV)上安装电子战、反潜作战和反水雷装置,可大大提高它的能力,使用时可依作战对象的不同选用不同体积和性能的无线电遥控深潜器。