波浪影响下水下风筝式AUV建模与力学响应分析

针对强天气条件下相关参数难以获取,提出一种由水面智能拖体、水下高机动AUV和高强度拖缆组成的“水下风筝”式三体AUV,有望实现台风现场海气界面与上层水体同步探测。为探究高海况下“水下风筝”式AUV技术可行性,对其在波浪影响的力学响应特性进行分析,建立基于微振幅波理论和经典多体刚柔结构动力学建模方法的“水下风筝”式AUV动力学模型,采用数值模拟方法获得了不同拖曳速度、不同海况等级下AUV端受力和深度值,结果表明从力学角度当前技术条件可满足“水下风筝”式AUV高海况下同步观测需求。

面向海洋观测的长续航力移动自主观测平台发展现状与展望

海洋移动自主观测平台在海洋观测技术中越来越为人们所倚重,发达国家相继投入了大量的研究和部署。研究一种具有全天候、长续航力的海洋移动自主观测平台是当前一系列海洋装备中的研究热点和未来趋势,尤其是最近5年,这项工作更是达到了新的高度。针对长续航力海洋移动自主观测平台的特征,文中将其分为长续航力自主潜航器系列和水下滑翔机系列两大类,结合其共性问题分析了世界各国的研究现状,并对其未来发展趋势作了展望,最后简要讨论了这些平台未来发展中的关键技术。

基于柔性可折叠翼的水下滑翔机建模与运动特性分析

针对水下滑翔机载机空投部署和潜艇管式发射部署的应用需求,本文设计了一种新型柔性可折叠翼水下滑翔机。采用CFD数值模拟方法对水下滑翔机不同翼面形变下的升力、阻力与俯仰力矩进行计算,利用最小二乘法拟合得到翼形变与水下滑翔机水动力系数之间的函数关系。基于牛顿-欧拉方程建立柔性可折叠翼水下滑翔机在流体中的动力学模型,通过设定模型中净浮力和重心调节控制参量并改变翼面形变量对锯齿和螺旋两种典型滑翔模式进行仿真。根据仿真实验结果得到了两种滑翔模式下滑翔机运动参数与翼面形变量之间的关系,为后续滑翔机自适应翼形变控制和运动性能优化提供了良好的研究基础。

波浪驱动无人水面机器人运动效率分析

以波浪驱动无人水面机器人(WUSV)的运动效率为研究对象,首先分析了该机器人的驱动原理,并推导了驱动力的计算公式.然后,结合波浪理论从能量转化角度建立了运动效率分析模型.最后通过波浪驱动无人水面机器人实验平台,分析和计算了波高、波浪周期和翼板旋角对运动效率的影响,这为WUSV的动力学建模和效率优化分析提供理论基础和设计依据.