混合驱动无人水下滑翔机耦合运动响应数值预报

凌宏杰，王志东，孙玉山，刘 彦

(1.江苏科技大学 海洋装备研究院，江苏 镇江 212003；2.哈尔滨工程大学 水下机器人技术重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引 言

海洋已经成为世界各国战略发展的重要基地，在资源、环境空间和战略方面拥有得天独厚的优势，合理开发、利用、保护海洋是我国21世纪发展的战略需要[1-2]。先进的海洋观测技术、智能化的探测设备是海洋环境探测及资源开发利用的前提，无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)[3]将人工智能、探测识别、信息融合、智能控制、系统集成等多方面技术集中应用于同一水下载体，能够高效率地开展各种探测任务，具有观测范围大、效率高、成本低、机动性能好、续航能力强等优点，在海洋资源开发和观测中发挥越来越重要的作用。

近年来，随着对深远海中长时序、大范围、三维连续海洋环境探测及监测需求的增加，常规UUV受携带能源的限制，在航程与续航能力方面已无法满足需求。为适应长时序、大尺度的海洋探测需求，混合驱动无人水下滑翔机(Hybrid Driven Unmanned Underwater Glider，HUG)应运而生。HUG[4-5]作为一种融合了常规UUV与水下滑翔机(Autonomous Underwater Glider,AUG)优点的新型UUV，可像AUG一样在水中完成具有锯齿形轨迹的滑翔运动且定位精度高，可实现远距离、长时序的要求，也可像水下自航行器(Autonomous Underwater Vehicle，AUV)一样在水中进行推进航行，具有动作反应迅速、跟踪精确的优点及在特定区域内的目标搜索功能。

2001年，由美国Webb公司研发的HUG[6]问世，与美国特利丹仪器公司韦伯海事研究所和伍兹霍尔海洋研究所的斯洛库姆无人水下滑翔机(简称Slocum)相比，该款HUG仅在Slocum的原有尾部构型上增加1个螺旋桨推进器。……