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標(biāo)題: 關(guān)于AUV向998師父取經(jīng),,希望大家踴躍提問 [打印本頁]

作者: 單車居士    時間: 2011-4-17 22:40
標(biāo)題: 關(guān)于AUV向998師父取經(jīng),,希望大家踴躍提問
本帖最后由 單車居士 于 2011-4-17 22:42 編輯
; N, u1 @$ `( G8 E
* U6 T, [- }; w8 d5 s
998師父,,我也讀了下您發(fā)的關(guān)于AUV設(shè)計的論文,讀后感就不寫了,,讀書時作文一直在及格線附近,非要寫的話論文目錄就是對論文最好的概括,。英語也不行,,看了這篇文章,專業(yè)詞匯基本都不懂。
我就關(guān)于論文中作者遇到的工程技術(shù)問題,,怎么解決這些問題來交流下吧,,很多問題我多沒有接觸過,希望您能提供一些更詳細(xì)的資料,,來開闊我們小輩的眼見,。
1.& m. y* c# V, X3 W
如何處理深海的高壓問題?
文章好像提到了在AUV內(nèi)部充高壓油,,有沒有這方面的資料,? 還有就是材料如何選擇?內(nèi)部力學(xué)結(jié)構(gòu)怎么設(shè)計,?
2., }' F( k& X2 z$ Z4 w$ t8 U7 n0 u
高腐蝕性怎么解決,?
作者好像是選擇鋁合金,然后在外面鍍鋅,,我看過海上天然氣平臺工程視頻,,好像提到過鍍鋅問題,求資料,。
3." r0 c( ], Y% ?) P5 h( @
AVU的浮力怎么由什么產(chǎn)生
作者用什么陶瓷等泡沫材料吧,,求資料。
4.2 E  _( x1 Z/ X$ H% T
其他材料問題,?
作者提到多容易解決,,但是我不了解,求資料
5.) c; `6 G6 |9 ?( ~& j: V
請更詳細(xì)的解釋下圖為什么這樣設(shè)計,?
圖中各種部件分別叫什么,,有什么作用,作者對于為什么這樣設(shè)計只是一比帶過,,請更詳細(xì)的講解下,,有資料不。

! ~+ n3 N, o3 X9 ~# B: P
(, 下載次數(shù): 28)
今晚先到這,,明天在來

作者: 舟航    時間: 2011-4-17 22:41
大俠,,打擊下,你那資料都看不明白,,還求其他資料干嘛啊,,哈哈,俺就不求,,因為求了也沒用啊,,哈哈
作者: 單車居士    時間: 2011-4-17 22:46
本帖最后由 單車居士 于 2011-4-17 22:49 編輯 : C, A. k5 R% e$ y+ _" n7 e

: r& G/ v/ ~/ a& O+ r+ O7 H回復(fù) 舟航 的帖子
5 E9 k3 Q1 u- \1 O) v6 q; Z: I+ Q9 `) {1 W  D( ^
哈哈 打擊好了,反正一點不懂,,屬于沒資格為師父跑腿的那種,,慢慢學(xué),,不管用不用,先拿來再說,,漲見識也挺不錯的
作者: 2266998    時間: 2011-4-17 23:13
大致說幾句& j# N) n& u6 v3 `
殼體問題,,資料里面說了一些,你沒有看,,殼體分為承壓和非承壓的,,2000米,一般是鈦合金的,,米國有非標(biāo)公司可以定做,,超過6000,是陶瓷的,,陶瓷耐腐蝕性好,,金屬材料可以表面處理,5年壽命沒有問題,,
( E! t, b4 h5 {浮力是計算出來的,,有比例系數(shù),
0 N& |! r, Z( ~! b! g) F誰有興趣,,可以深入討論,,殼體計算的論文,都幾百頁,,誰讀,,還是許諾一下,寫筆記,,這些東西發(fā)上來沒有價值,,不讀就是廢紙,一錢不值,,哈哈,,
作者: leftwall    時間: 2011-4-18 12:28
回復(fù) 舟航 的帖子- u' T, n; r& g( z/ \! Z
3 k; u1 C1 W$ g$ d& F* I
舟版,接下來這篇靠你了,,上一篇通訊導(dǎo)航那部分我算是廢了,,得先讀些中文的東西,我這部分基本是空白狀態(tài)……1 s5 a4 ^, C$ P' V5 H* M4 ]

作者: leftwall    時間: 2011-4-18 12:32
2266998 發(fā)表于 2011-4-17 23:13
5 u  _. ^2 V$ b: u9 d' d+ ~2 ^大致說幾句4 `' Y! z4 A8 H, A4 x
殼體問題,,資料里面說了一些,,你沒有看,殼體分為承壓和非承壓的,,2000米,一般是鈦合金的,,米 ...

- N1 b; y( ~1 ^大俠說這個東西國內(nèi)玩的少,,能否說說目前我國能玩到哪個層次,?材料、傳感器等還是依靠進(jìn)口么,,我們做外殼,、支承結(jié)構(gòu)外加組裝?如果做是給誰做呢,,老外,?國家?( @8 O) M! H3 \/ |5 ]- \5 E

作者: 油桃    時間: 2011-4-18 14:02
大俠能否詳談一下動力系統(tǒng)中的電池部分,。文章中提到鉛酸,,鎳鎘,銀鋅,,堿性,,鋰離子,鋰聚合物等,,還專門提到燃料電池,,但是都較寬泛。另大俠對金屬(鎂,、鋁,、鋅等)/氧氣(空氣)電池(Me/O2)怎么看?個人認(rèn)為這是一種比其他燃料電池更有前途的動力裝置,。電池問題也是目前炙手可熱的電動車問題的關(guān)鍵,,鄙人只知道北京的中航長力在做鋅空,大連物化所也在做
作者: 2266998    時間: 2011-4-18 16:11
回復(fù) 油桃 的帖子# u4 `# r. c+ T, i+ o
% S, v# n- a; _8 f; @  d- R4 T# r
世界上有幾個流派,,一部分用鋰電池,,有常壓鋰電池,還有耐壓鋰電池,,鋰電池是一個統(tǒng)稱,,還有多種分類。
, r9 v5 U6 C6 Z) n  U5 L另外一部分用燃料電池,,但燃料有差異,,日本用燃料電池為主電池,以鋰電池為備用,,; i- _' {: l7 }5 K$ x
而以挪威‘休金’為代表的一派,,單獨(dú)采用氫/氧燃料電池,能量密度比鋰電池大10-15%,,續(xù)航能力有所提高,,
. B* l9 z: c3 U4 B" S5 _空氣電池用在水下,要進(jìn)行特殊設(shè)計,,
, x) k7 E9 D3 R  h/ g/ E: Y5 R* V1 X4 b6 b. r
. ~6 D  N8 _, d" y: v7 y

作者: 2266998    時間: 2011-4-18 16:22
回復(fù) 舟航 的帖子
& v; `" Y0 R% U7 f9 q9 {, j: Z4 ^; A- Y% b
假如真讀,,阿拉可以給你一個涉及AUV機(jī)電一體化的論文,,也不是特別長的,里面講控制,,傳感器都有,,你應(yīng)該能讀懂,簡單易懂,,讀一下,,試試水,順便再小小地打擊一下自信心,,哈哈,,
1 i. m1 |. ]3 `. S. ^0 i
/ o/ ^9 b' E+ r# `還是阿拉在各處的老規(guī)矩,承諾一下讀就可以,,甭論結(jié)果,,不以能力論英雄,還有就是時間,,你自己定,,讀后,1500字,,不要多,,帖上來,5 F& G5 h7 X% ?/ ~) V' A0 n
3 J1 t9 E" b# @" }& ~  g# W
要讀就承諾,,就象阿拉給人家玩項目,,甭論多大的公司,爺說玩就真玩,,絕不打馬虎眼,,不跑,哈哈
0 j1 l$ W; @  A$ }. R" E# }
作者: 2266998    時間: 2011-4-18 16:37
回復(fù) 舟航 的帖子
& `! T) T+ r8 i/ R5 O
+ x/ R9 n; _& ?& g+ k時間隨你了,,這個我沒有什么要求,,何況也不是為俺打工,哈哈,,看附件吧,!
作者: 單車居士    時間: 2011-4-18 16:56
回復(fù) 2266998 的帖子4 e9 w& F- n/ P0 e, X

/ d  [9 z0 Q8 E. H* c. ~' ]拋磚引玉,抽空寫了下筆記,,深受打擊啊,,知識面太狹隘了
# x/ c4 h5 L% S$ d* j
工程用無人水下探測器的設(shè)計
自動水下航天器作為實用的工具運(yùn)用于海洋科學(xué)是可行的。水下航行器作為一個無電纜的獨(dú)立的個體,,它將填補(bǔ)載人潛水和移動操作潛水器對海洋開發(fā)的缺陷,,水下航天器具有誘惑性,因為與傳統(tǒng)的技術(shù)相比,它經(jīng)濟(jì)又實用,,而且將開辟許多新的應(yīng)用領(lǐng)域,。設(shè)計一個水下航天器在嚴(yán)酷的深海環(huán)境工作是具有挑戰(zhàn)性的。這片論文討論了如何用現(xiàn)在的工程技術(shù)來滿足水下航天器的設(shè)計要求,。
近來,自動水下航天器技術(shù)是成熟的,,我們看到它被用于各種領(lǐng)域,,從測量海面到海床的距離和描繪海床地圖。設(shè)計水下航天器,,有很嚴(yán)格的限制,,對它的目標(biāo)領(lǐng)域非常的敏感。圍繞這個思路,,論文的目標(biāo)是理解在設(shè)計水下航天器時遇到的主要問題是如何解決的,。這篇論文也會涉及到力學(xué)和材料問題,能量系統(tǒng)問題,,電腦技術(shù),,航海和通訊系統(tǒng),傳感器運(yùn)用和長的外殼壽命將影響它的設(shè)計,。
工程學(xué)的隨時間的發(fā)展,,為了它最佳的性能水下航行器的設(shè)計將會改變。因而,,此論文對基本問題的討論將繼續(xù)協(xié)助用先進(jìn)技術(shù)對水下航行器的有價值設(shè)計,。
AUV的發(fā)展歷史及其與到的一些問題。
拖網(wǎng)收集海底樣本,。人類深潛探險,。電子和材料的發(fā)展,載人潛水,,深海電纜的發(fā)展出現(xiàn)遙控AUV,,水中電磁波衰減速度非常快,,聲波有延遲性,,不能實施控制車輛,需要完全自主的AUV,。
AUV的種類及各自特點:淺水層AUV(<500 :承受壓力小,,體積小而輕,動力足,,速度快,,分辨率低。中水層AUV500-2500m):壓力相對較大,,笨重,,要更大的能量,,速度慢。深水層AUV(>2500m):承受高海洋壓力,,軸承座龐大,,下潛時間長,能量儲存要大,,體積又變大,,高分辨率調(diào)查�,;铏C(jī):通過浮力和水溫的變化航行,,巡航能力強(qiáng),巡航半徑大,。
AUV形狀和他們的優(yōu)缺點:魚雷形(需要設(shè)計平移的速度來完全控制車輛,,6個自由度,自主控制較難,。但工作范圍廣),,非魚雷型(完全獨(dú)立控制,導(dǎo)航精度高,,分辨率高的攝影),。
材料問題:耐高壓力,,耐高腐蝕性,,又要輕。內(nèi)部充油,,材料有鋼合金,,鋁合金,鈦合金,,復(fù)合陶瓷,,其中復(fù)合陶瓷又耐壓又耐腐蝕,鋁合金比較輕,,廉價,,便于制作外表鍍鋅來提高耐腐蝕性能,。
浮力主要由復(fù)合泡沫塑料提供,,即玻璃,陶瓷,,聚合物或金屬球體懸浮在環(huán)氧樹脂中的復(fù)合材料,。
傳感器,電子,電池各有其自己的外殼,,中間的連接電纜符合壓力下的水密性,。
介紹了典型的水下機(jī)器人(2000m以下)結(jié)構(gòu)和傳感器,浮子,,電池的放置位置,,軸承座的材料和設(shè)計形式。螺旋槳用磁性聯(lián)軸器,,摩擦馬達(dá)驅(qū)動,。
能源系統(tǒng):典型的為電池,也有閉式循環(huán)發(fā)動機(jī)和燃料電池,。電源存儲系統(tǒng)的重要設(shè)計參數(shù)為特定的能源,,能量密度,充放電壓和電流特性,。作者列出了模型,說明用電池作為動力源更合適,。閉式循環(huán)發(fā)動機(jī)分為封閉循環(huán)柴油機(jī),,封閉循環(huán)汽輪機(jī),,斯特林循環(huán)發(fā)動機(jī),他們多非常成功,,但是可燃,,不安全,,昂貴,增加設(shè)計的復(fù)雜性,。
電池最受歡迎,,技術(shù)發(fā)展成熟,1.堿性電池,,壽命短,,效率低,不能充電,。2.鉛酸蓄電池,,便宜,方便,可充電,,汽車上常用,,功率低密度大,小毛病釋放氫,,有爆炸危險,。3. 鎳鎘電池,能量密度好,,但需要一個大氣氣空間,,難辨認(rèn),發(fā)熱大,。4.鋰電池,,能量密度高,壽命長,,但壓力不補(bǔ)償,,可用高能量密度彌補(bǔ),價格貴,,運(yùn)用廣泛,。5.鋰集合物電池,壓力可補(bǔ)償,,能量密度比鋰電池好,,可能是最佳的電池選擇。
燃料電池,,高功率密度,,要有密閉的空間。
核電,,潛艇上運(yùn)用成熟,,AUV上用比較復(fù)雜,將來可能會運(yùn)用廣泛,。
作者介紹了典型的電力系統(tǒng),,動力源為可充電鋰電池組,海洋充電站,,電力的負(fù)載(主處理器,,GPS,馬達(dá),,電機(jī)控制,,傳感器,相機(jī),,等等)
- S+ ]& S+ J* W; I* [- r

作者: 單車居士    時間: 2011-4-18 16:57
計算機(jī)系統(tǒng):硬件和軟件的設(shè)計
" E$ O( N" I( d, J! }. F, ?/ `/ E. \水下運(yùn)行控制的分類:1.分層體系,,控制比較簡單,,設(shè)計和調(diào)試的函數(shù)簡單,可以方便的進(jìn)行測試,,但是更改和添加功能時比較復(fù)雜,,適合預(yù)知的環(huán)境,不適合海洋環(huán)境,。2.分布式體系,,具有并行結(jié)構(gòu),每個函數(shù)可以無中間級別的與每個其他函數(shù)交換數(shù)據(jù),,系統(tǒng)模塊話和靈活話,,但是管理和調(diào)試比較困難,沒有監(jiān)督的通訊,。3.包容體系結(jié)構(gòu),,它是獨(dú)立并行結(jié)構(gòu),每個行為直接與傳感器通訊,,具有靈活性,,可靠性,計算效率的分布式體系結(jié)構(gòu)的特征,。4.混合式體系,以上3種體系的合成,,是最好的結(jié)構(gòu),。5.pc104基于x86的計算機(jī),傳感器與計算機(jī)的通訊和控制,。6.自主資源管理器,,7.海底計算機(jī)體系。8.哨兵等軟件系統(tǒng),。0 K* F$ i: c% Y9 F/ x& t- n' h& {
AUV的導(dǎo)航技術(shù):收集各地傳感器信息,,使用原有的地圖信息進(jìn)行導(dǎo)航,并在導(dǎo)航中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的地圖更新,,類似于是先有雞還是先有蛋的問題,。水下電磁波衰減快,作者詳細(xì)介紹了水下導(dǎo)航問題的解決:1.對AUV跟蹤和定位,,各種傳感器的應(yīng)用,,聲學(xué)多普勒系統(tǒng),慣性導(dǎo)航系統(tǒng),,GPS,,磁輪盤(受AUV磁場干擾,精度差),,機(jī)械羅盤(精度好,,時間久了也要有問題),,環(huán)形激光陀螺儀和光釬陀螺儀(最好,但是貴),。
! P7 o; S( I; W長距離的導(dǎo)航:LBL系統(tǒng),,類似路上的GPS系統(tǒng),1.異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)部署,,海洋底部部署轉(zhuǎn)發(fā)器,。2.異頻雷達(dá)收發(fā)的調(diào)查,轉(zhuǎn)發(fā)器與AUV進(jìn)行數(shù)據(jù)交流,,修復(fù)誤差 3.AUV的導(dǎo)航,,在先前布置的轉(zhuǎn)發(fā)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,來確定自己的位置,。LBL的缺點是產(chǎn)生高頻率噪聲虛假點幾率,,航跡推算的問題是錯誤的的頻率漂移。LBL與多普勒計程儀的結(jié)合使用,,具有高精確的導(dǎo)航,。AUV使用多普勒導(dǎo)航,LBL實現(xiàn)修復(fù),。) H6 I& I9 V) q
超短距離的定位:需要矯正,,依賴陀螺和深度傳感器來獲得可靠的絕對位置,可以用于水下航行的基本導(dǎo)航,,但是不復(fù)合高精度的水下測量,,許多水下測量還是使用船的超短系統(tǒng)。5 \4 d/ G7 d  n; v
通訊:水下電磁波衰減嚴(yán)重,,很難控制車輛,。唯一可靠的是聲波。聲波調(diào)制解調(diào)器與LBL異頻雷達(dá)收發(fā)機(jī)來導(dǎo)航AUV,。Mit使用微調(diào)制解調(diào)器和GPS感應(yīng)器來導(dǎo)航,,尤斯蒂斯中南工業(yè)大學(xué)用聲調(diào)制解調(diào)器與高精確時鐘和船上的傳感器精確導(dǎo)航,無任何LBL轉(zhuǎn)發(fā)器,。. Q1 w  F7 P7 q  }. z2 H0 \1 e
傳感器的水下測量,,例如深度,多普勒計程儀,,等需要導(dǎo)航和控制的傳感器,,他們是如何控制AUV的,1.標(biāo)量傳感器,,深度傳感器,,鹽度傳感器,深度儀等,。2.矢量傳感器,,多波束聲納,,側(cè)掃聲納,磁力儀等,,連續(xù)的方式傳輸數(shù)據(jù),,導(dǎo)航的數(shù)據(jù)來自它們,所以數(shù)據(jù)質(zhì)量高,。3.海底成像,,用于科學(xué)考察和研究。問題a,,海底沒光源,,為節(jié)能,一般用閃光燈,,降低后向散射,,相機(jī)與光源高分離。b,,水不均勻吸收光,,用photomosaic軟件來處理。
' L+ _8 C% P4 i$ O+ A- [自適應(yīng)采樣:根據(jù)指令,,有目的性的自動采集海底信息,。傳感器的舉例。
4 {5 t" L9 m, z) d) I船塢的設(shè)計:1.能夠與物理存儲,、 電力傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃骆i機(jī)械,、 電動和計算,2.在碼頭應(yīng)有足夠電源和數(shù)據(jù)的存儲3.在碼頭必須能夠與遠(yuǎn)程的科學(xué)家進(jìn)行通信,。4.系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)近表面或底棲的應(yīng)用程序 ; 5.應(yīng)該能夠與各種不同的水下�,?�,。此外,為每種類型的水下航行器在不同尺度上,,更好地執(zhí)行,,或者可能配備多種不同種類的傳感器,塢站應(yīng)該能夠處理多個水下,。6.另一個基本的要求是海洋的它應(yīng)該能夠承受的不利條件中的自然生物污垢,,這可能是海洋的長任期部署的最大挑戰(zhàn)之一。7.最后,,對現(xiàn)有的水下AUV碼頭的使用應(yīng)要求最小的修改,,這樣可以有效地使用甚至更小的水下AUV。. a* |: [) i$ _* E; g8 b9 s
對接問題:1.機(jī)械鎖定,。2.酒吧門式的碼頭3.電纜型的碼頭,。7 M/ P' h. W0 s# B; F
對AUV的充電,,非接觸式,接觸式的,。6 B+ d* @$ ]! s+ K. K1 B
與AUV的數(shù)據(jù)傳輸,,直接方法、光學(xué)方法,、電磁方法,。
! q  F( R0 L* _" F' S9 [* D% W船塢對AUV的導(dǎo)航:聲的方法、光學(xué)方法,、電磁方法,。5 [$ V1 q% V3 P) v0 [
船塢的外形。8 U" c6 `( W6 P- v
總結(jié):任何設(shè)計,,沒有一個正確的設(shè)計,,只有一個最理想的設(shè)計。最好的一種AUV應(yīng)用程序可能在另一種完全無用,。隨著技術(shù)的進(jìn)展,,AUV的設(shè)計將不得不改變以適應(yīng)它。隨著我們更好更高分辨率傳感器和照相機(jī)的出現(xiàn),,更好的動力源變得可用,,材料的發(fā)展又將導(dǎo)致更小、 更輕的車輛,。隨著這些組件的變化,,可能會更改水下航行器的優(yōu)化設(shè)計。從而獲得最大的水下機(jī)器人技術(shù)的前沿,,永遠(yuǎn)是一項挑戰(zhàn),,并希望,在本文中所討論的問題可以幫助應(yīng)對這一挑戰(zhàn),。
  a* V  r0 d* {
作者: 2266998    時間: 2011-4-18 17:15
哈哈,,大蝦,內(nèi)容太多了,,讀書筆記有1500字就足夠了,,簡單敘述一下內(nèi)容就可以,但要全面,,不必過于詳細(xì),,有問題再看原版,




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