近年来,自主水下机器人 (autonomous underwater vehicle,AUV) 一直是水下机器人(unmannedunderwater vehicle,UUV) 领域的研究热点已广泛应用于海洋科学研究、海洋资源调查和海洋安全保障等领域.在国家和有关部门的支持下，中国深海 AUV 在技术上取得了重大突破，开展了大规模航空应用，在各种深海资源调查领域发挥了不可替代的作用. 本文简要介绍了国外深海 AUV 研究现状和应用成果，展望中国深海 AUV 未来发展趋势。近年来，世界各国越来越重视水下机器人 (unmanned underwater vehicle,UUV) 的发展已广泛应用于海洋科学研究、海洋工程作业和国防军事领域.通常水下机器人可分为 自主水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)、电缆遥控水下机器人 (remotely operated vehicle,ROV) 和自主/遥控水下机器人 (autonomous & remotely operated vehicle,ARV).
AUV 自带能源独立航行，可执行广泛的探测任务，但操作时间、实时数据、操作能力有限； ROV 依靠脐带电缆提供动力，水下作业时间长，实时数据和作业能力强，但作业范围有限 [1]；ARV是一种兼顾 AUV 和 ROV 混合水下机器人 [2]，结合 AUV 和 ROV 的优点是自带能源，通过光纤微缆实时传输数据，不仅可以实现大范围的探测，还可以实现水下定点的精细观测，还可以携带轻作业工具完成轻作业，是一种信息 AUV向作业型 AUV 发展过程中的新型水下机器人. 20世纪50年代 University of Washington 开发世界上第一台 SUPV (self propelled underwaterresearch vehicles)以来,AUV 的发展经历了60 多年的历史. 20世纪 90年代末，随着计算机技术的发展和电子技术的日益成熟，AUV 进入快速发展阶段，一批有影响力的 AUV 在包括美国 在内的成功开发和应用ABE[3，4]，英国 Autosub-1 [5]，加拿大 Theseus中国的 探索者 号，中国和俄罗斯联合开发的 CR-01”. 进入 21 世纪，AUV 技术进一步发展，商业化 AUV 不断涌现，如美国 Hydroid 公司的 Bluefin 系列 AUV Kongsberg 公司的 REMUS 系列 AUV [9] 和 HUGIN系列 AUV [10]，美国 Teledyne 公司的 Gavia 系列 AUV [11]标志着 AUV 进入大规模实际应用阶段. 深海 AUV 没有严格定义工作深度。本文涉及的深海 AUV 指潜深 4500 m 及以上的 AUV.
一、国外AUV研究成果
深海 AUV 技术一直是 AUV 近年来， 与 一起AUV 国际上深海技术的不断进步AUV 数量也在逐渐增加. 深海 AUV 通常具有良好的流体形状，如鱼雷形、垂直扁平形等， 降低其航行阻力，提高其耐久性； 考虑到不同的检测需求， 以单体、双体和三体的形式布置载体； 可配备声学、光学和海洋环境测量载荷， 可执行各种检测任务.一批国外影响力的深海 AUV 在最近的海上作业中发挥了重要作用， 主要包括： Kongsberg 公司生产的 REMUS 6000 [9]、美国 Hydroid 公司开发的 Bluefin南安普顿国家海洋中心 (NOC) 研制的 Autosub 等等. 其中, REMUS 6000 和Bluefin-21 是世界上成熟的商业化 AUV, 前者在 2010年成功搜索了法航 447 发动机残骸[9](图片 1(a)), 后者参与了 2014 年马航 MH370 搜索工作 (图 1(b)). Autosub 6000 在印度洋热液区也多次执行科学调查任务 (图 1)(c)). 美国伍兹霍尔 (WHOI) 研究所开发的 SeaBed AUV [13](图 1(d)) 和ABE [14， 15](e)) 均采用分体式结构布局， 海底地形测绘多次在洋中脊热液区进行， 拍摄了大量照片. Sentry AUV 有一个垂直的扁平形状， 配有一个旋转推进器， 可以模块化改变各种检测载荷来执行不同的检测任务 [16～19]
二、中国深海AUV研究现状
自20世纪90年代初以来，中国一直围绕深海资源探索和海底目标搜索的需求AUV 开发工作. 20世纪90年代中期， 中国科学院沈阳自动化研究所与国内相关单位成功开发了中国第一个 1 台 1000米 探索者 AUV. 在此基础上， 联合国率先与俄罗斯合作，成功开发了中国第一 台 6000 米级 CR-01” 以及“CR-二型深海 AUV, 其中 “CR-01 成功应用于太平洋多金属结核病调查， 达到国际先进水平. 十二五 期间，在国家海洋局和中国科学院的大力支持下， 沈阳自动化研究所建立了 潜龙 系列深海 AUV AUV 两个技术体系， 潜龙系列 AUV 主要用于深海资源勘查， 主要包括: 6000米级 潜龙一号、4500米级 潜龙二号 、潜龙三号； 探索 系列 AUV 主要用于海洋科学研究， 主要包括: 探索 100、探索 1000、探索4500、 探索 4500、 4500米深海 AUV, 主要用于冷泉区科学调查. 也 十二五 期间， 哈尔滨工程大学完成了 1000米级智水 -IV 天津大学完成了 2000米级海底勘测 AUV 研发[20].与浅水 AUV 动力下潜方式不同， 为节能， 中国深海 AUV 通过无动力下潜到海底。
