兼顾水面航态UUV 性能和功能综合优化设计

程占元，杨松林，汪保江，施妍，蔡城岐

(江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212003)

0 引 言

伴随着相关技术的快速发展，水下无人艇（UUV）多被用于布雷排雷、侦察等军事用途以及勘探资源、沉船打捞、水下电缆铺设等民事用途[1]。UUV 具备超高的隐蔽能力，有较强的续航力、作战和突击能力等诸多优势，但其自我保护力不强，水下联络较困难，不易实现双向、及时、远距离的通信，且容易受环境影响，掌握敌方情况比较困难。水面无人艇（USV）可承担环境监测、监视侦察、远程打击、搜捕、水文地理勘察、远程通信等任务，但USV 在水面作业目标大，容易被发现，防御能力弱，且易较大遭到海面风浪的影响。无论是UUV 还是USV，都有一定的局限性[2-3]，因此，为了更好发挥各自的优势，实现两者的有效结合，发展一种以水下航行为主、可兼顾水面航态的UUV 已经势在必行，深入研究该型UUV 的快速性、操纵性和功能性显得尤为重要。多学科设计优化一般用在比较复杂工程系统和子系统，并且统筹各系统的彼此相关要素[4]，因为设计过程中，关系到多个学科范围，进行UUV 的综合优化是无人艇设计的主要部分[5]。因此本文基于团队自编多学科综合优化软件，并进行了必要的改进，经过多种优化算法进行计算分析，得出了优良的计算结果，体现了优化软件的准确性和可靠性，该计算结果为新艇型的开发设计提供了有效的数据支撑和参考依据[6-7]。

1 无人艇优化设计数学模型

1.1 主艇体设计

预计把UUV 的主艇体分成首部、平行中体和尾部型线部分。……