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《海洋观测与探测联合实验室（西安光机所部分）利用水下光学导引技术成功进行AUV水下对接试验 》

  • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者： liguiju
  • 发布时间：2019-06-21

  • 海洋试点国家实验室海洋观测与探测联合实验室（西安光机所部分）科研人员近日利用水下光学导引技术在西北工业大学航海学院水池进行了近距离AUV回收精准对接试验。

    试验中，水下AUV相距回收站20米，AUV分别偏离回收站中轴线水平方向0°、10°和20°， AUV均准确进入了回收站。结果表明，光学导引头能够及时、准确的将AUV姿态信息和距离信息上传至AUV动力控制系统。相关技术有助于提高自治式潜水器效率、节约时间与能源，不仅适应深海空间站科技专项工程的需求，还将为推动我国各类深海潜水器的应用奠定坚实的技术基础。

    据了解，AUV 水下对接技术是一种可以为 AUV 提供能源补充和信息交换的系统，从而极大地增强 AUV的长期及远程工作能力。常见的水下对接方式有声学导引、电磁导引、光学导引，其中声学导引作用距离远，作用范围广，但距离较近时定位误差比较大，精确定位难度大；电磁导引使用较少，仅仅是实验室试验阶段，实现难度大；光学导引是水下近距离精确导引的最佳对接方式。

  • 原文来源：http://www.qnlm.ac/page?a=5&b=2&c=194&d=1&p=detail
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  • 《AUV利用水下光学无线通信从海底自动检索观测数据》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2022-06-15
    • 日本国立海洋研究开发机构（JAMSTEC）海洋地勘与工程研究所（MarE3）所属工程部研究人员已经利用水下光学无线通信设备，成功地从安装在海底的观测系统中自动检索观测数据。 在海底安装的传统观测设备中，回收和重新安装仪器对于检索观测数据是必不可少的。不过，回收和重新安装费力且昂贵，而且会导致观察不连续，使数据质量下降。这也是世界上首次在水下演示用自主式水下航行器（AUV）自动检索海底仪器数据的方法。这种方法在未来将有助于降低观测成本和提高数据质量。 该研究小组与岛津公司合作，一直在开发实现水下光学无线通信技术。在这项研究中，研究人员试图利用水下光学无线通信设备与在深海海底的AUV建立水下Wi-Fi连接，从海底安装的观测仪器中获得数据。 用于深海海底观测的海洋登陆器“FFC11K”被放置在Sagami湾1420米深的深海海底，AUV"AUV-NEXT"可以自主接近并利用安装在它们身上的光学通信装置收集数据。其目的是获得使用安装在FFC11K上的4K分辨率相机拍摄的海底图像。由于AUV不能以低速接近海底，而且低速时机动性能变差，AUV以一定的深度和巡航速度在FFC11K上航行并经过。即使AUV经过FFC11K上空的时间很短（约10秒），也能成功地用光通信获取FFC11K拍摄的海底图像（约130KB）。 值得注意的是，光学无线通信状态是通过声学通信从AUV传送到辅助船"Yokosuka"，由操作人员不断监测。此外，这一连串的操作，除了发出接近目标的指令外，都是自主进行的。 当采用这种方法进行深海海底观测时，即使是在没有水下电缆的海洋区域，也没有必要使用船只来回收观测仪器。AUVs可以在任意时间自动检索数据，从而实现在同一地点的连续观测。 这种方法可用于使用压力计等传感器观察海底地壳运动等领域，其中高频数据检索是可取的。此外，这个项目的成功极大地推动了"自动海底观测"这一最终目标的实现，即从沿海基地出发的AUV将自主地巡视多个水下观测仪器，然后再返回基地，只检索观测数据。在未来，科研人员希望能够继续改进通信设备，加强数据检索方法，探索更有效的数据检索方式，并争取进一步推进系统的发展。（李桂菊 编译）
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  • 《青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室新技术获批美国专利》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2022-05-27
    • 日前，由青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室李彦龙副研究员、吴能友研究员、陈强正高级工程师、胡高伟研究员等联合申报的国际专利《System and method for exploiting deepwater shallow low-abundance unconventional natural gas by artificial enrichment（深水浅层低丰度非常规天然气人工富集开采系统与方法）》获得美国国家知识产权局批复，标志着该团队在海洋天然气水合物立体低成本开发方法领域取得阶段性进展。 海洋天然气水合物分布广泛、资源潜力巨大，但在特定空间的资源丰度低，且横向连续性差、纵向多类型叠置，压力系统不统一，依托深水油气开发技术思路的开采方法难以在短期内显著降低天然气水合物开发成本。为此，海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室天然气水合物试采团队提出将海底天然气水合物藏、水合物藏下伏伴生气及与其处于同一压力系统的浅层气（不包括与水合物藏处于不同压力系统的深部常规天然气）统筹考虑，将其作为同一类低丰度非常规天然气藏予以立体开发的思路。 基于上述立体开发思路，研究团队提出充分利用天然气水合物相较于同一压力系统下游离气能源密度高且能够稳定存在的特点，通过在地层中建立有效的沟通通道，通过原位改性、二次人工诱导成矿、抽吸富化、快速提取等步骤，实现深海浅层低丰度非常规天然气的开发。该专利提出了实现上述开发方案的基本技术原理、二次诱导成矿装置、施工步骤及备选方案，是一种完全不同于深水常规油气开发思路的开采方法。 据悉，海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室天然气水合物试采团队近年来针对多类型天然气水合物立体开发方法开展了前瞻性部署，部分核心技术获得了系列国家专利和国际专利，并依托团队在实验模拟、数值模拟方面的优势，开展了初步可行性研究。下一步，团队将紧密围绕我国周边海域天然气水合物藏特征，并结合技术成熟度和工程化可行性，优选最佳新型开采方法，展开集中攻关，以期为我国海域天然气水合物开发提供技术参考。
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