波浪影响下水下风筝式AUV建模与力学响应分析

作     者：张行健 陈质二 俞建成 任楷 陈阔 ZHANG Xing-jian;CHEN Zhi-er;YU Jian-cheng;REN Kai;CHEN Kuo

作者机构：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049 

出 版 物：《舰船科学技术》 (Ship Science and Technology)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      面：78-87页

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：机器人学国家重点实验室自主课题资助(2021-Z07) 国家自然科学基金面上项目(41976183) 

主　　题：AUV 水下风筝 高海况 水动力 动力学建模 

摘      要：针对强天气条件下相关参数难以获取,提出一种由水面智能拖体、水下高机动AUV和高强度拖缆组成的“水下风筝式三体AUV,有望实现台风现场海气界面与上层水体同步探测。为探究高海况下“水下风筝式AUV技术可行性,对其在波浪影响的力学响应特性进行分析,建立基于微振幅波理论和经典多体刚柔结构动力学建模方法的“水下风筝式AUV动力学模型,采用数值模拟方法获得了不同拖曳速度、不同海况等级下AUV端受力和深度值,结果表明从力学角度当前技术条件可满足“水下风筝式AUV高海况下同步观测需求。