无人航行器动力及其推进系统的研究现状与展望

张 彦， 王恒涛， 杨 瑞， 袁成清

(1. 武汉理工大学 a. 能源与动力工程学院； b. 国家水运安全工程技术研究中心， 武汉 430063;2. 交通运输部水运科学研究院， 北京 100088)

当前海洋已逐渐成为世界各国抢先开发的资源要地，无人航行器(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)作为海洋开发过程中用到的重要工具，得到了各海洋强国的高度重视，在水域数据采集、海洋工程实施、海图绘制和军事等领域得到广泛应用。[1]

UAV是航行于水面和水下的小型航行体，其功能多样且应用范围极其广泛，可根据运行状态和控制模式对其作进一步区分。 根据运行状态可分为水面航行器(Unmanned Surface Vehicle, USV)和水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle, UUV)。 根据控制模式可分为遥控式航行器 (Remotely Operated Vehicle, ROV)和自主式航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)[2]，其中部分UAV应用到了远程遥控和自主航行双模式控制中，提高航行的安全性。

随着海洋经济的不断发展，UAV的应用领域越来越广，但应用环境越来越复杂，保证其安全可靠、稳定运行和长航时特性显得十分关键，一直是国内外对UAV的研究热点。动力及其推进系统是UAV运行的核心机构之一，影响着其功能性的具体实现，同时需满足针对性强、低噪声和高续航力等要求[3]，因此需要合理地构建。本文对UAV动力及其推进系统各部件的研究现状进行描述，并围绕动力及其推进系统构建的流程，对各部件在具体选型、匹配等方面的关键内容和存在的问题进行分析，以期为UAV动力及其推进系统的应用提供参考依据。

1 动力及其推进系统的构成

为满足UAV的运行要求，动力及其推进系统通常由动力源、传动机构、推进器等3部分组成。……