“潛龍”系列目前包括“潛龍一號”、“潛龍二 號”、“潛龍三號”和“潛龍四號”。“潛龍一號”是由我國與俄羅斯共同研制的“ＣＲ－０１”系列改造而成的６０００米級無人自治式潛水器，采用回轉體形式，可完成海底微地形地貌精細探測、海底水文參數測量和海底多金屬結核豐度測定等任務；“潛龍二號”和“潛龍三號”是完全由我國自主研制的４5００米級無人自治式潛水器，采用魚型仿生形式，具有 更 好的運動靈活性和水中狀態，並集成海底熱液異常探測、海底微地形地貌探測和海底磁力探測等技術。“潛龍四號”是中國大洋協會采購的產品化6000米自主水下機器人，是一款面向用戶應用需求的定制化自主水下機器人產品，其主要技術指標較“潛龍一號”有較大幅度提升，可靠性更好。2020年，“潛龍四號”首次執行大洋調查任務。

6 000 m AUV“潛龍一號”浮力調節系統開發及試驗研究_武建國2014年

為延長水下探測的時間和提高探測安全性，“潛龍一號”采用無動力方式進行下潛和上浮，即下潛和上浮過程不需要螺旋槳推進和控制，而是通過加載下潛壓鐵和拋除上浮壓鐵的方式實現快速下潛和上浮。由於航行深度大，下潛和上浮操作過程實施周期長且相對困難，減少航行器下潛配平次數和提高配平質量有著重要的實際意義。

一般情況下隨著下潛深度的增加，水下航行器浮力會不斷的增加。由於大潛深水下航行器組成材料繁多且耐壓艙的形式各不相同，以及不同航行水域水文環境的不確定性，精確計算不同航行深度配平量很困難，故需要在試驗前針對不同下潛深度進行配平，而在大洋深海環境下，配平過程非常耗時且困難，且一般需要 2~3 次下潛才可以實現預定深度的優化配平。為減少配平次數，針對“潛龍一號”的具體情況設計瞭一套單向浮力調節系統。

浮力調節最先用在海洋潛標系統，用於驅動潛標系統實現海洋剖面的垂直上浮和下潛。再隨後，浮力調節系統成功地應用於水下滑翔機上，實現瞭滑翔機在浮力驅動下的大范圍可控航行。

“潛龍一號”浮力調節系統液壓原理如下圖所示。

系統以外部海水壓力為初始驅動力，當航行器需要在一定深度下減小浮力時，開啟二位二通閥，海水壓迫外部油囊中的油液經單向閥、節流調節件和二位二通閥流入耐壓艙內部皮囊，浮力調節系統整體浮力減小。

潛龍二號和潛龍三號2016年3月22日，4500m級深海資源自主系統“潛龍二號”在西南印度洋實驗性應用中表現良好，獲得瞭斷橋、龍旂熱液區的近海底精細三維地形地貌數據和磁力數據，同時發現瞭斷橋、龍旂熱液區多處熱液異常點，獲得瞭洋中脊近海底高分辨率照片。

潛龍三號”長３.５米、高１.５米、重１.５噸。配備有許多高科技設備，在深海復雜地形進行資源環境勘查時，具備微地形地貌成圖、甲烷探測、海底高清照相以及磁力探測等熱液異常探測，主要用於深海復雜地形條件下資源環境勘查。它能在水下工作４０多個小時，，國產化程度高、續航能力長，綜合性能強是它的特點。它的這種像“小醜魚”樣的仿生設計能有效減少阻力，利於應對海底復雜的地形，使其能夠航行穩定，規避障礙。

水下導航定位技術在大洋科考調查中的應用_王軻“潛龍三號”AUV 在近底作業時，采用瞭慣導+多普勒聲納系統組合導航模式，同時融合瞭超短基線定位信息和深度信息。運用該組合導航模式，“潛龍三號”AUV 能沿設定測線進行航行作業，取得所需要的科學調查內容。下圖 為“潛龍三號”AUV某潛次作業的航跡及驗證點圖。

本潛次“潛龍三號”AUV 近底航程約 135 km，經解算，實測點相對於驗證點的偏離距離見下表。

從表 4 中可得到，實測點相對於驗證點的最大偏離距離 Smax為 373. 4 m，定位精度優於 3‰×D( D為 AUV 近底航程) ，能夠滿足 AUV 近底精細化地形掃測的需要。多普勒聲納系統( doppler velocity log，DVL) 是利用發射波和反射波之間的多普勒頻移測量得到航行器相對於海底的航速和累計航程，主要為航行器提供縱向和橫向移動數據。其優點是在很低的速度下仍有較高的測速精度，定位精度一般優於 1%×D，其中 D 為航行距離; 缺點是在海底需要采取較低頻率才能跟蹤較大深度，從而導致系統基陣尺寸過大。

潛龍AUV專用收放技術研究進展_張洪彬吊放式專用收放系統，於 2020 年 9 月隨“大洋號”母船赴太平洋完成近海底專項航次調查期間，完成瞭海試驗收並交付用戶。吊放式專用收放系統性能穩定，表現優異，實現可借助 3 人完成對“潛龍四號”AUV 的佈放和回收操作，該系統的成功研制可為後續大洋科考節約寶貴船時，並減少航次保障隊伍的人員規模。該系統的成功應用實現瞭對 AUV 的自動化、少人化和高效化運維。

滑道式專用收放系統，於 2019 年 11 月在千島湖新安江試驗場，完成瞭隻依賴 3 人對 AUV 模擬器的佈放和回收試驗。順利完成瞭湖試驗收大綱的所有驗收項，全面驗證瞭各項功能指標，並擇機開展海上驗收試驗。

與美國 伍 茲 霍 爾 海 洋 研 究 所 （ＷＨＯＩ）“ＲＥＭＵＳ”系列的對比

“ＲＥＭＵＳ”系列已形成下潛深度為１００～６ ０００ ｍ 的譜系化產品，其中“ＲＥＭＵＳ－６０００”曾被應用於打撈法航失事客機的黑匣子，其在水下利用聲吶與母船互通以確定所處位置，利用高分辨率側掃雷達掃描海底地形並繪圖，利用磁力探測器探測 金屬物體，利用攝像機進行光學成像，從而便於人員觀察和分析目標。

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下面是潛龍與ＲＥＭＵＳ的技術參數對比表

由上表可以看出，“潛龍”系列與“ＲＥＭＵＳ”系列差距不大。近年來美國在該領域的研制重點為“ＲＥＭＵＳ”系列，並積極發展潛水器集群化作業；我國天津大學、中國科 學 院沈陽自動化研究所和哈爾濱工程大學等也在研制小型無人自治式潛水器，但在潛水器協同化作業和系列化生產等方面還有不足。

文末展示一下“潛龍一號”、“潛龍二號”、“潛龍三號”和“潛龍四號”的圖像。特別是“潛龍二號”、“潛龍三號”萌得讓人無法自拔。

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