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无人水面艇收放技术发展趋势探讨

张晓东 刘世亮 刘宇 胡晓芳 高超

张晓东, 刘世亮, 刘宇, 胡晓芳, 高超. 无人水面艇收放技术发展趋势探讨[J]. 中国舰船研究, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
引用本文: 张晓东, 刘世亮, 刘宇, 胡晓芳, 高超. 无人水面艇收放技术发展趋势探讨[J]. 中国舰船研究, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
ZHANG Xiaodong, LIU Shiliang, LIU Yu, HU Xiaofang, GAO Chao. Review on development trend of launch and recovery technology for USV[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
Citation: ZHANG Xiaodong, LIU Shiliang, LIU Yu, HU Xiaofang, GAO Chao. Review on development trend of launch and recovery technology for USV[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258

无人水面艇收放技术发展趋势探讨

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
详细信息
    作者简介:

    张晓东,男,1969年生,硕士,副教授。研究方向:船舶动力装置保障。E-mail:zxd2013@vip.sina.com

    通讯作者:

    刘世亮(通信作者),男,1991年生,硕士,工程师。研究方向:船舶装置。E-mail:liusl701@163.com

  • 中图分类号: U664.6

Review on development trend of launch and recovery technology for USV

  • 摘要: 无人水面艇(USV)是当前无人系统研究的热点领域之一,由于USV收放技术涉及到回收引导、对接、挂脱钩等难点而成为目前的前沿研究课题。通过收集整理国内外现有及在研USV的收放技术要点,归纳出USV收放操作过程通常采用吊放式、艉滑道式、坞舱式3种收放装置。在此基础上,从设备配置、空间需求、波浪影响、母船航速、适应海况、操作情况和收放耗时等方面,分别对上述3种USV收放技术进行对比分析,得出艉滑道式收放技术更适合于USV收放需要的结论。同时,指出当前USV及其收放装置在实现自主收放时需要开展的实用化研究方向,期望能对USV及其收放技术的发展起到一定的指导作用。
  • [1] 李家良. 水面无人艇发展与应用[J]. 火力与指挥控制,2012,37(6):203-207. LI J L. Development and application of unmanned surface vehicle[J]. Fire Control & Command Control, 2012,37(6):203-207(in Chinese).
    [2] 朱炜,张磊.现代水面无人艇技术[J]. 造船技术, 2017(2):1-6. ZHU W,ZHANG L. Development of unmanned surface vehicle[J]. Marine Technology,2017(2):1-6(in Chinese).
    [3] 徐青,彭路瑶,邓秭珞,等. 国外现代驱逐舰和护卫舰[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2017.
    [4] 徐青,刘宇,张再夫,等. 无人水面艇发展趋势探讨[J].论证与研究,2014,30(6):22-26. XU Q,LIU Y,ZHANG Z F,et al. Discussions about development trends of unmanned surface vehicles[J]. Demonstration and Research,2014,30(6):22-26(in Chinese).
    [5] 刘永. 舰船用小艇收放装置现状的分析与思考[J]. 造船技术,2015(5):64-65. LIU Y. The status analysis of launching and recovering device in marine boat[J]. Shipbuilding Technology, 2015(5):64-65(in Chinese).
    [6] 宋磊. 国外无人水面艇未来发展及关键技术[J]. 军事文摘,2015(7):26-28.
    [7] 蒋余良,眭国忠. 高海况下小艇收放装置的技术与发展探讨[J]. 江苏船舶,2008,25(6):12-14.
    [8] 王佳,卢道华,蒋余良,等. 带破浪补偿功能的小艇收放装置仿真综合实验系统研究[J]. 船舶工程,2011, 33(6):37-40. WANG J,LU D H,JIANG Y L,et al. Research of simulated integrated testing system for boat davit with wave compensating function[J]. Ship Engineering,2011,33(6):37-40(in Chinese).
    [9] PER T,TOBIAS P. Launch and recovery systems for unmanned vehicles onboard ships[EB/OL].[2018-04-17]. http://www.marin.nl/web/News/News-items/LAURA-JIPlaunches.htm.
    [10] Pivot davit systems[EB/OL] [. 2018-04-17].https://www.global-davit.de/products/rescue-boat-handling/pivot-davit-systems/.
    [11] 5G Marine custom engineers products[EB/OL].[2018-04-17].http://5gmarine.com/artificial-intelligence/.
    [12] ROBERT M,OLIN J. Marine payload handling craft and system:US,20060191457 A1[P/OL].[2018-04-17]. http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&p=1&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-bool.html&r=1&f=G&l=50&co1=AND&d=PTXT&s1=7506606.PN.&OS=PN/7506606&RS=PN/7506606.
    [13] Two point davit-HN davit[EB/OL].[2018-04-17]. https://www.vestdavit.no/product/two-point-davithn-type/.
    [14] Unmanned systems[EB/OL].[2018-04-17]. https://www.vestdavit.no/mission-ease-unmanned-systems/.
    [15] 季建,钱兴达,徐娇,等. 船用吊艇架的数字化设计制造及仿真[J]. 造船技术,2017(6):78-21. JI J,QIAN X D,XU D,et al. Digital design manufacture and simulation of marine crane boat davit[J]. Marine Technology,2017(6):78-21(in Chinese).
    [16] 孙宝国,刘海,施恺明. 高速工作艇及其收放装置的设计与探讨[J]. 船舶工程,2011,33(2):29-33. SUN B G,LIU H,SHI K M. Discussion on design of high speed workboat and its davit[J]. Ship Engineering,2011,33(2):29-33(in Chinese).
    [17] USS Independence LCS-2,littoral combat ship[EB/OL].[2018-04-17]. http://www.militarymodeler.net/tag/littoral-combat-ship/.
    [18] Littoral Combat Ship(LCS)launch and retrieval system[EB/OL].[2018-04-17].http://www.michiganaerospace.com/experience/earth/.
    [19] Robust,automated,stern launch and recovery system for USVs and manned RHIB-type vessels[EB/OL].[2018-04-17]. http://www.navysbir.com/11_2/193.htm.
    [20] FRC & RHIB launch and recovery system(LARS)[EB/OL].[2018-04-17]. http://tbv.eu/frc-rhiblaunch-and-recovery-system-lars/.
    [21] Kership unveils new OPVs[EB/OL].[2018-04-17]. http://en.meretmarine.com/kership-unveils-newopvs/156888.
    [22] 刘辉,赵远征,严军. 艉滑道式小艇收放装置液压系统的设计与分析[J]. 中国船船研究,2012,7(3):68-73. LIU H,ZHAO Y Z,YAN J. Hydraulic system design and analysis of stern-slipway launch and retrieval device for ship's boat[J]. Chinese Journal of Ship Research,2012,7(3):68-73(in Chinese).
    [23] 金迎村,张建平,李祥宁,等. 尾滑道式船载小艇收放系统的研发及应用[J]. 船舶工程,2005,27(6):45-48. JIN Y C,ZHANG J P,LI X N,et al. R & D of sternslipway launch and retrieval system for daughter-boat and its application[J]. Ship Engineering,2005,27(6):45-48(in Chinese).
    [24] LIANG L,SHI H,WANG C,et al. Active pendulation control system for the underactuated davit[C]//2011 IEEE International Conference on Automation and Logistics(ICAL). Chongqing, China:IEEE, 2011:299-303.
    [25] 黄安康. 救生艇紧急释放装置改进[J]. 航海技术, 2017(2):35-36. HUANG A K. Improvement of emergency release device for lifeboat[J]. Nautical Technology,2017(2):35-36(in Chinese).
    [26] 刘鑫,陈俊锋,石崇. 船用吊艇架波浪补偿性能指标的确定方法[J]. 中国水运,2013,13(7):1-2. LIU X,CHEN J F,SHI C. Determination method of wave compensation performance index for ship davit[J]. China Water Transport,2013,13(7):1-2(in Chinese).
    [27] 史洪宇,王春阳,梁利华. 基于反步法的欠驱动吊艇架主动式减摆控制[J]. 船舶工程,2012,34(1):52-55. SHI H Y,WANG C Y,LIANG L H. Active pendulation control of the underactuated davit based on backstepping[J]. Ship Engineering,2012,34(1):52-55(in Chinese).
    [28] 刘贺,李彬,胡晓东. 波浪补偿起艇绞车的研究[J]. 上海造船,2008(2):30-32. LIU H,LI B,HU X D. Study on wave compensated winch[J]. Shanghai Shipbuilding,2008(2):30-32(in Chinese).
    [29] 史洪宇,韩瑜,梁利华,等. 吊艇架阻尼的非线性优化设计[J]. 船舶工程,2014,36(1):52-55. SHI H Y,HAN Y,LIANG L H,et al. Nonlinear optimal design of davit damping[J]. Ship Engineering, 2014,36(1):52-55(in Chinese).
    [30] 李小军,万会雄. 救助艇差动式液压收放装置的改进设计及数值仿真[J]. 液压与气动,2012(11):4-7. LI X J,WAN H X. Improvement design and numerical simulation of differentia hydraulic launch and recovery device for rescue boat[J]. Hydraulic and Pneumatic,2012(11):4-7(in Chinese).
    [31] 童小卫,曹倩. 高速工作艇收放装置试验问题与改进[J]. 造船技术,2016(2):75-78. TONG X W,CAO Q. Test problems and improvements of high speed workboat and its davit[J]. Shipbuilding Technology,2016(2):75-78(in Chinese).
    [32] 童小卫,曹倩,王国平. 母船带航速收放小艇实施方法研究[J]. 船舶标准化工程师,2015(5):34-36. TONG X W,CAO Q,WANG G P. Research of implementation method for launch and recovery boat with ship at speed[J]. Ship Standardization Engineer,2015(5):34-36(in Chinese).
    [33] ASROFI M,CAHYADI A I,WAH YUNGGORO O. Optimal path planning of a mini USV using sharp cornering algorithm[C]//International Conference on Information Technology Systems and Innovation(ICITSI). Bandung,Indonesia:IEEE,2016:1-6.
    [34] BAI Y M,ZHAO Y S,LI T S. The USV path following controller design[C]//4th International Conference on Information,Cybernetics and Computational Social Systems(ICCAS). Dalian,China:[s.n.],2017:679-682.
    [35] 毕校伟,程向红. 基于多种群遗传算法的水面无人艇航迹控制方法[J]. 测控技术,2018,37(4):1-5. BI X W,CHENG X H. Path tracking control method of unmanned surface vehicle based on multi-population genetic algorithm[J]. Measurement and Control Technique,2018,37(4):1-5(in Chinese).
    [36] 彭营豪,肖海松,罗凯. 尾滑道式小艇收放载荷与加强结构分析[J]. 船舶,2016(2):36-42. PENG Y H,XIAO H S,LUO K. Analysis of loads and strengthen structure of stern-slipway launch and recover system for small boat[J]. Ship & Boat,2016(2):36-42(in Chinese).
    [37] 曾海虹,李向军,丁丽娜,等. 风浪流干扰下的无人艇航向模糊自适应模型的研究[J]. 舰船电子工程,2018(4):27-30. CENG H H,LI X J,DING L N,et al. Fuzzy adaptive model for unmanned surface vessel course under the interfering of wind and wave based on Nomoto model[J]. Ship Electronic Engineering,2018(4):27-30(in Chinese).
    [38] 姚智刚,吴梵,周泽才,等. 一种新型无人艇(器)快速收放系统的方案设计[J]. 舰船科学技术,2017, 39(12):139-142. YAO Z G,WU F,ZHOU Z C,et al. Conceptual design of a novel launching and recovering system for unmanned surface vehicles and unmanned underwater vehicles[J]. Ship Science and Technology,2017,39(12):139-142(in Chinese).
    [39] 程黎,杨运桃,张涛. 任务搭载系统在舰船上的应用[J]. 船海工程,2011,40(6):185-188. CHENG L,YANG Y T,ZHANG T. Application of task loading system on ship[J]. Ship& Ocean Engineering,2011,40(6):185-188(in Chinese).
    [40] WANG L,WU Q,LIU C G,et al. Design method of USV course-tracker based on simulation and real vessel experiment[C]//4th International Conference on Transportation Information and Safety(ICTIS).[S.1.:s.n.],2017:236-245.
    [41] MU D D,ZHAO Y S,WANG G F,et al. Course control of USV based on fuzzy adaptive guide control[C]//Control and Decision Conference. Yinchuan,China:IEEE,2016:6433-6437.
    [42] LI G Y,GUO C,LI Y X,et al. Fractional-order PID controller of USV course-keeping using hybrid GA-PSO algorithm[C]//8th International Symposium on Computational Intelligence and Design. Hangzhou, China:IEEE,2016:506-509.
    [43] XIA G Q,WAMG G Q,CHEN X H,et al. Low-cost MEMS-INS/GNSS integration using quaternion-based nonlinear filtering methods for USV[C]//Oceans. Shanghail,China:IEEE,2016:1-7.
    [44] 李小军,赵淑琴. 基于PLC的滑道式小艇收放装置控制系统设计[J]. 液压与气动,2013(3):29-32. LI X J,ZHAO S Q. PLC controller design of chute boats retractable device[J]. Hydraulic and Pneumatic,2013(3):29-32(in Chinese).
  • [1] 胡剑, 杨建军, 蔡文涛.  某型无人艇综合健康管理系统分析 . 中国舰船研究, 2021, 16(1): 151-157. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01976
    [2] 彭周华, 吴文涛, 王丹, 刘陆.  多无人艇集群协同控制研究进展与未来趋势 . 中国舰船研究, 2021, 16(1): 51-64, 82. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01923
    [3] 李贺, 王宁, 薛皓原.  水面无人艇领航—跟随固定时间编队控制 . 中国舰船研究, 2020, 15(2): 111-118. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01755
    [4] 冯大奎, 占进, 严军, 孙月, 王先洲.  规则波中无人艇回收的水动力性能分析 . 中国舰船研究, 2020, 15(3): 38-44. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01595
    [5] 胡建章, 唐国元, 王建军, 解德.  基于自适应反步滑模的水面无人艇集群控制 . 中国舰船研究, 2019, 14(6): 1-7. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01521
    [6] 张明霞, 韩兵兵, 卢鹏程.  小水线面三体船与细长型三体船剩余阻力对比分析 . 中国舰船研究, 2019, 14(2): 21-29. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01233
    [7] 欧阳子路, 王鸿东, 王检耀, 易宏.  基于改进Bi-RRT的无人水面艇自动避碰算法 . 中国舰船研究, 2019, 14(6): 8-14. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01450
    [8] 向伦凯, 李晓, 蒋云, 杨咏林.  无人水面艇推进系统模型辨识 . 中国舰船研究, 2019, 14(Supp 1): 7-11,22. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01200
    [9] 金克帆, 王鸿东, 易宏, 刘旌扬, 王健.  海上无人装备关键技术与智能演进展望 . 中国舰船研究, 2018, 13(6): 1-8. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01293
    [10] 李峰, 易宏.  无人水面艇在水上交通安全监管中的应用 . 中国舰船研究, 2018, 13(6): 27-33. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01220
    [11] 魏子凡, 井升平, 杨松林.  新型高速艇的CFD模拟和对比分析 . 中国舰船研究, 2016, 11(4): 22-28. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.04.004
    [12] 黎南, 张欣.  国外舰船蒸汽动力技术发展的启示 . 中国舰船研究, 2016, 11(3): 89-96. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2016.03.016
    [13] 朱鹏, 毕毅, 叶金铭.  螺旋桨轴承力计算方法的对比分析 . 中国舰船研究, 2015, 10(1): 83-87. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2015.01.012
    [14] 曹诗杰, 曾凡明, 陈于涛.  无人水面艇航向航速协同控制方法 . 中国舰船研究, 2015, 10(6): 74-80. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2015.06.011
    [15] 王晓峰, 王先洲, 张志国, 冯大奎.  考虑重力影响的高压气体吹除改进数理模型和试验对比分析 . 中国舰船研究, 2014, 9(6): 80-86. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2014.06.014
    [16] 邓琦, 徐金文, 高新华, 吴有力.  舰船甲板防滑涂料技术现状及发展趋势 . 中国舰船研究, 2013, 8(2): 111-116. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.02.020
    [17] 张乔斌, 尹成彬, 吴开峰.  滑行艇阻力近似计算方法对比研究 . 中国舰船研究, 2012, 7(3): 25-29. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.03.005
    [18] 李大鹏, 张晓东.  俄罗斯非核动力潜艇推进系统的选择与发展趋势 . 中国舰船研究, 2011, 6(6): 102-108. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2011.06.021
    [19] 桂永胜.  舰船消磁控制设备现状和发展趋势 . 中国舰船研究, 2010, 5(4): 75-80. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.04.017
    [20] 柯兵, 谢志强.  管路系统声学设计技术的现状及发展趋势 . 中国舰船研究, 2008, 3(2): 57-63. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2008.02.015
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  • 收稿日期:  2018-04-17
  • 刊出日期:  2018-12-25

无人水面艇收放技术发展趋势探讨

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
    作者简介:

    张晓东,男,1969年生,硕士,副教授。研究方向:船舶动力装置保障。E-mail:zxd2013@vip.sina.com

    通讯作者: 刘世亮(通信作者),男,1991年生,硕士,工程师。研究方向:船舶装置。E-mail:liusl701@163.com
  • 中图分类号: U664.6

摘要: 无人水面艇(USV)是当前无人系统研究的热点领域之一,由于USV收放技术涉及到回收引导、对接、挂脱钩等难点而成为目前的前沿研究课题。通过收集整理国内外现有及在研USV的收放技术要点,归纳出USV收放操作过程通常采用吊放式、艉滑道式、坞舱式3种收放装置。在此基础上,从设备配置、空间需求、波浪影响、母船航速、适应海况、操作情况和收放耗时等方面,分别对上述3种USV收放技术进行对比分析,得出艉滑道式收放技术更适合于USV收放需要的结论。同时,指出当前USV及其收放装置在实现自主收放时需要开展的实用化研究方向,期望能对USV及其收放技术的发展起到一定的指导作用。

English Abstract

张晓东, 刘世亮, 刘宇, 胡晓芳, 高超. 无人水面艇收放技术发展趋势探讨[J]. 中国舰船研究, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
引用本文: 张晓东, 刘世亮, 刘宇, 胡晓芳, 高超. 无人水面艇收放技术发展趋势探讨[J]. 中国舰船研究, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
ZHANG Xiaodong, LIU Shiliang, LIU Yu, HU Xiaofang, GAO Chao. Review on development trend of launch and recovery technology for USV[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
Citation: ZHANG Xiaodong, LIU Shiliang, LIU Yu, HU Xiaofang, GAO Chao. Review on development trend of launch and recovery technology for USV[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2018, 13(6): 50-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01258
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