深水环境大坝水下检测潜水器定位方法研究进展
Research progress on positioning methods of submersibles for underwater detection of dams in the deepwater environment作者机构：南京水利科学研究院大坝安全与管理研究所南京210029 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029 水利部水库大坝安全重点实验室南京210029 杭州华能工程安全科技股份有限公司杭州310000
出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))
年 卷 期：2023年第53卷第3期
页 面：317-329页
核心收录：
学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程]
基 金：国家自然科学基金(批准号:51979176) 水利部水利技术示范项目(编号:SF202108) 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(编号:Y720001)资助
摘 要：我国是世界坝工大国,是世界上高坝大库最多、发展最快的国家.欧美多个国家发生过因水下结构隐患诱发的高坝大库溃决事故或险情事件,相关经验及教训表明深水检测与修补加固技术及装备对保障高坝大库长期安全运行具有重要意义.由于高坝结构的复杂性以及水库环境的特殊性,深水环境下的传统水下探测主要由水下无人潜水器搭载光学或声学设备实施.“十三五期间国家重点研发计划专门立项研发了适应大坝深水环境的载人潜水器,实现了将行业专家带至水下开展现场检查.这两种水下检测技术及装备是实现深水环境下大坝水下结构检测与修补加固作业的有效手段,水下精确定位技术则是无人潜水器与载人潜水器完成深水环境水下各种复杂任务的前提.本文首先对现有的潜水器水下定位技术与方法进行总结,根据工作原理将水下定位方法分为惯性导航、光学、声学及其他手段四大类,并分析了各种定位方法的优缺点.同时结合高坝大库深水环境的复杂性,从安全保障、装备研发、经济效益等方面对不同水下定位技术进行适应性分析,并提出了深水环境大坝检测潜水器水下作业定位精度的发展趋势,即采用声学超短基线装置、浮标、惯性定位与物理标定等组合方式进行水下定位,将各种导航方式进行合理组合、互相补足,以提高定位精度和可靠性.
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