面向USV的AUV自主回收装置设计及其水动力分析

摘要：

随着海洋无人系统的发展,自主式水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的自主布放和回收技术成为亟待突破的瓶颈技术.利用无人水面艇(unmanned surface vehicle,USV)回收AUV成为海洋无人系统协同作业的发展方向之一.目前国外一些研究机构提出的利用USV回收AUV的方案,成熟度都较低.为了实现USV自主回收AUV,设计了一种用于USV动态回收AUV的回收装置.该装置通过绳索连接固定在 USV上的绞车,下方连接一个V形翼,用于维持其稳定性,以实现 USV在航行中自主收放AUV.首先,介绍了国内外自主回收AUV的研究现状;然后,对回收装置的设计背景、结构形式以及稳定性进行了分析;最后,利用水动力分析软件CFX对AUV在水下对接的动态过程进行了水动力仿真,获得了回收装置在不同工况下对接时的阻力变化情况.通过数值仿真发现:对接过程中,AUV的摩擦阻力逐渐增大;当AUV接近回收装置时,压差阻力迅速减小,但AUV在对接过程中的总阻力是先增加后减小.通过分析可知,所设计的回收装置具有较好的稳定性.研究结果对动态回收AUV具有一定的指导意义.

关键词：无人水面艇、自主式水下机器人、回收装置、自主回收、水动力分析

所属期刊栏目：25

分类号：TH12

资助基金：海军"十三五"装备预研项目3020605040302;辽宁省自然科学基金资助项目2015010160-301;中国科学院科技创新基金资助项目CXJJ-17-M130;中国科学院装备预研联合基金资助项目6141A01061601

在线出版日期：2018-03-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：35-42