摘要：带翼潜航器具有面积较大的升力面,滚转运动是带翼潜航器的基本机动方式之一.利用计算流体力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法研究了带翼潜航器的动导数,计算结果表明:粘性力以及主翼对机体和尾翼的干扰对加速度导数影响较大,不能将加速度导数简化为附加质量系数.带翼潜航器水动力模型直接采用加速度导数,动力学和运动学方程组考虑滚转运动参数的影响.利用小扰动假设将动力学和运动学方程组线性化,并将方程组分为纵向和横航向两组.通过计算扰动运动方程组的模态研究了带翼潜航器的动稳定性.提出的动力学模型及动稳定性分析方法可用于带翼潜航器的稳定性分析以及运动控制系统的设计.

摘要：传统舵面执行机构在自主潜航器低速或零速状态时对其进行姿态控制舵效不足,为改善其操纵性能,引入框架控制力矩陀螺(CMG)作为自主潜航器的姿态控制执行机构,其中驱动系统由4台高速无刷直流电机及4台减速电机组成。考虑到自主潜航器对控制力矩陀螺电机的性能要求,设计了以数字信号处理器(DSP)TMS320F2812为核心的永磁无刷直流电机与蜗轮蜗杆减速电机调速控制系统,包括DSP主控模块、PWM光电隔离模块、驱动模块、JTAG接口模块、RS-232串行通信模块等硬件电路及系统上、下位机的控制软件程序。设计并制作了外围电路板,实现了对无刷直流电机驱动的陀螺转子进行启动停止、转速给定、转速测量等控制任务,以及蜗轮蜗杆减速电机驱动的陀螺框架启停及正反转响应迅速。试验表明,所设计的DSP控制系统能较好地满足自主潜航器姿态控制需求。

摘要：将锂电池应用于深海大型载人潜航器为前沿科技。以我国新型大深度载人潜航器为应用对象,简述了使用三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.2)O_2)研制单体电池的技术方案。探索了单体电池、电池模块与电池组的结构设计及成组运行技术。对单体电池进行了针刺、挤压与过充电测试。对电池模块进行了振动、摇摆和颠震测试。结果表明:单体电池和电池模块具有较好的安全性能。电池模块以0.2 C放电,体积比能量达206 Wh/L,质量比能量达132 Wh/kg。电池组的异形结构使电池舱的占空比提高约25%。电池组经过100次充放电循环(100%DOD)后,容量保持率为93.4%。

摘要：深度控制是潜航器运动控制重要组成部分。在近水面航行时,潜航器受波浪力的扰动,二阶波浪力将使潜航器难以保持深度。同时,低航速状态下,水平舵受航速影响舵效大幅降低,本文基于自抗扰控制技术(ADRC)设计了潜航器深度控制器,通过扩张状态观测器(ESO)观测扰动并及时进行补偿。仿真与水池实验表明,相较于传统PID方法,该控制器使得潜航器具有更好的深度控制效果。

摘要：随着深海领域的研究与开发,对无人勘探技术装备的要求也越来越高。由于传统水下潜航器在下海时需拖揽作业,这样就会导致潜航器在深海作业时具有极大的不便,使潜船器在海况、地形等复杂区域无法正常开展工作。结合水下无线光通信技术,研发一种子母式水下无人潜航器,母船利用水下无线光通信技术控制子船水下航行,实现水下无人潜航器无揽作业,从而提高潜航器深海作业的效率以及自身的安全性。

摘要：文章设计了一种潜航器的人机交互远程控制系统,通过视觉技术对人体姿态进行捕捉、实时传输图像,并结合潜航器位置智能预测、姿态校正、地图更新和扫描匹配的算法技术,实现智能控制潜航器水下行使、上浮及下潜等功能,增加了个人操纵性和体验,可应用于海底观光和勘探工作。

摘要：日前,俄罗斯"红宝石"中央设计局宣布,2020年5月8日莫斯科时间22时34分,俄罗斯"勇士-D"号潜航器下潜到马里亚纳海沟底部,传感器显示下潜深度为10028 m,整个行动耗时3个多小时。这是俄罗斯深海潜航器在全世界最深海沟进行的首次潜航行动,一举创下最大下潜纪录,具有一定的军事和科研价值。

摘要：介绍了一款基于STM32F205芯片设计,应用于深海载人潜航器充油锂电池组的电池管理系统。详述了该系统的硬件和软件设计,以及元器件选型要求。配备该系统的DC110 V/500 Ah磷酸铁锂电池组进行了30次陆地常压试验和5次78 MPa的压力筒试验。试验结果表明:系统运行稳定,监测与通信功能正常,检测精度与常压环境无异,具有较好的性能表现。为后续在潜航器上开展工程化应用提供了参考。

摘要：深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径。针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考。基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好。

摘要：舵机是水中潜航器和飞行器的横向控制关键器件,由于实际环境测试成本高,对舵机控制器的测试多采用地面设备模拟的方法。论文在分析了舵机测试机构的设计技术难点基础上,提出了一种适用于多种水中潜航器或飞行器的舵机测试机构设计,并阐述了设备的结构和基本工作原理。