摘要：波浪滑翔器纵向运动速度受海况影响而发生变化,揭示波浪滑翔器纵向运动速度与浪高以及波周期之间的关系对提升和改进波浪滑翔器的动力性能具有重要意义。以"海哨兵"波浪滑翔器为研究对象,首先建立波浪滑翔器动力学模型;然后仿真获取其纵向速度与波高及波周期的定量关系;最后试验获取波浪滑翔器在真实海况下的纵向速度,并与仿真得到的理论值进行对比分析。研究结果表明,波周期一定时,波浪滑翔器纵向速度与波高的平方根成正比;波高一定时,波浪滑翔器的纵向速度与波周期的倒数成正比。通过动力学方程推导和试验数据分析,建立了波浪滑翔器纵向速度与海浪参数的定量关系,为波浪滑翔器结构参数优化和后续设计提供了依据。

摘要：针对波浪滑翔器因自身的弱机动性原因而导致的在受到洋流干扰时无法良好保持其原有航向的缺点,以及单纯采用控制系统来提高其抗流干扰性能,带来的因系统频繁操舵导致的平台功耗增加以及操纵系统磨损的不足,文中以"海哨兵"波浪滑翔器为研究对象,从结构层面通过计算流体力学(CFD)技术分析不同牵引机展弦比、翼间距、翼板展弦比和不同洋流方向下的水下牵引机在洋流干扰下的航行轨迹,来进一步分析水下牵引机抗流干扰的结构特点,得到了水下牵引机相关结构参数与抗扰动性能之间的关系。文中的研究可为水下牵引机结构优化设计提供依据及参考。

摘要：波浪滑翔器的纵向速度与水下牵引机结构参数有很大关系,其中水下牵引机自重和水翼最大俯仰角对其影响尤为突出。文中以“海哨兵”波浪滑翔器为研究对象,采用牛顿-欧拉方程建立水翼动力学模型,对最优自重及最优角度进行计算流体力学仿真,并将仿真结果与试验数据进行对比分析。分析结果可知,受到多种因素的影响,两者数据存在一定偏差,但两者总体趋势相近,数据显示20°俯仰角为水翼的最优俯仰角,3级海况条件下,45 kg的自重使得水下牵引机在下滑时间和下滑位移方面更加匹配波浪特性。文中在部分参数确定的情况下,研究自重和俯仰角对波浪滑翔器推进效率的影响,可为波浪滑翔器后续的参数优化和设计提供参考。

摘要：计算机仿真或水槽实验的方法难以准确反映真实海况下的波高和波周期与波浪滑翔器的波浪驱动速度的映射关系。文中采用“黑珍珠”小型波浪滑翔器搭载声学多普勒流速剖面仪(ADCP)、波浪传感器和全球定位系统等载荷,获得了波高、波周期、流速以及位置坐标等数据,利用ADCP底跟踪模式测量的波浪滑翔器对地速度矢量减去ADCP测得的剖面流速矢量,计算出波浪滑翔器的波浪驱动速度矢量,建立波浪驱动速度与海浪波高和波周期的散点图,并采用拟合曲线找出波浪驱动速度与海浪参数之间的映射关系。文中推导出的波浪驱动速度在一定参数范围内与波高呈正相关、与波周期呈负相关的预测模型,可为波浪滑翔器的波浪动力转换机构优化设计提供指导。

摘要：波浪滑翔器的水动力性能主要取决于其拍动水翼的设计。在推进效率不变的情况下,采用动网格方法,基于RANS方程与标准的湍流模型,应用ICEM CFD软件和FLUENT软件,分别研究了翼型为NACA0008、NACA0012与NACA0016的拍动水翼的水动力性能,筛选出NACA0012翼型的水动力性能最佳。从工况角度入手,研究了NACA0012翼型拍动水翼的最大转动角度、波浪来流速度、波长及波高对拍动水翼平均推力的影响,定量评估了不同工况下的水动力性能。结果表明:当波浪滑翔器推进效率不变时,在非稳态条件下,翼型为NACA0012的拍动水翼的平均推力较大,水翼的水动力性能较好。

摘要：波浪滑翔器是一种新型海洋无人自主航行器,拥有无污染、能耗低、续航时间长、航程远、生存能力强等诸多特点,已逐步成为国内外研究的热点。岸站系统是波浪滑翔器的指挥控制中心,是波浪滑翔器系统的重要组成部分。以Labwindows/CVI为软件基础开发平台并采用MapX组件技术,开发了波浪滑翔器岸站系统。利用该系统可实现岸基对多套波浪滑翔器及其搭载的仪器进行全天候的远程实时监控,并具有对系统监测数据接收、分类存储和可视化展示等功能。通过多次海上实航检验,系统的功能和性能得到验证。

摘要：波浪滑翔器的被动扑翼机构是为其提供前向驱动的核心模块,其推进效率直接影响波浪滑翔器的前进速度和控位精度。文中搭建了完整的被动扑翼推进效率分析构架,建立了被动扑翼推进运动计算流体力学(CFD)仿真模型,重点对二级海况下的被动扑翼加载扭簧情况进行了仿真研究,并对部分仿真数据加以试验验证。CFD仿真结果表明,扭簧刚度对被动扑翼推进性能具有重要影响,在二级海况下,扭簧刚度为6N·m·rad^(-1)时被动扑翼具有较高的推进效率和推进速度。CFD仿真数据与试验数据具有相同的趋势,CFD仿真模型可靠度较高,对波浪滑翔器被动扑翼机构设计具有指导意义。

摘要：由于海上环境复杂且易受到日凌现象的影响,通信链路容易中断。为了及时恢复正常通信,提出复杂环境中海上通信局部通信链路中断预测方法。分析复杂环境中海上局部通信链路中断原因,构建基于波浪滑翔器的通信链路中断预测框架,在该框架中计算波浪滑翔器链路中断回波时间,确定中断回波信号所在的位置,从而得到海上通信局部通信链路中断预测结果。由实验结果可知,该方法预测在暴雨环境的1.0~1.3 s、2.0~2.7 s、暴风环境的2.0~2.5 s出现接收信号丢失情况,与实际情况一致,说明该方法的预测结果精准。

摘要：水翼是波浪滑翔器波浪能转换的核心装置,其外形设计直接影响推进效果。参考海龟水中姿态和前肢外形,设计了一种新型仿生波浪滑翔器水翼。基于ANSYS CFX软件对该水翼进行了模拟分析,通过与常规水翼的表面流场及受力进行对比,验证了仿生水翼的推进性能,为提升波浪滑翔器航速提供了参考。

摘要：近十几年来,作为利用波浪能的新型无人艇,波浪能无人艇引起了海洋可再生能源领域许多学者的注意。本文以波浪能无人艇的动力系统设计及研究为主要课题,收集了国内外关于波浪能无人艇的应用实例,从实用的角度分析了波浪能无人艇动力系统的性能要求并整理了其动力系统的组成结构及总体设计思路。然后基于动力系统的总体设计思路及实际研究成果,对具体研究内容进行了分类和比较,总结了不同的研究方案并列举了典型例子。本文旨在梳理国内外已有的研究成果,归纳总结各个研究团队所采取的研究思路,并分析其中异同,为国内学者们做进一步研究提供参考。