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エクスプローラー（探索者）自律型水中車両（AUV）は、中華人民共和国（PRC）で開発された中国のAUVであり、[1] 1994年11月に初めて就役しました。同じ名前を共有する他の2つの英米のAUVと混同しないでください。ウッズホール海洋研究所によって製造されたアメリカの自律型底生探検AUV（ABE） [2]と、ブリティッシュコロンビアに拠点を置く国際潜水艦エンジニアリング[3]によって製造されたカナダのエクスプローラーAUV [4]で、これは以前のARCS AUVに基づいています。[5] Wukong、WZODA、 CRシリーズ、Explorationシリーズ、Micro Dragonシリーズ、Sea Whaleシリーズ、Submerged DragonシリーズのAUVなど、後に開発された多くの中国製AUVはすべて、Explorer AUVから得られた経験に基づいています。
エクスプローラーAUV
Explorer AUV は、中国の863 プログラムの 863-512 サブプログラムのプロジェクトの 1 つであり、中国の 702nd Research Institute [6] (中国船舶重工集团公司第702研究所) を含む研究および教育機関の共同チームによって開発されました。造船工業公司(CSIC)、中国科学院(CAS) の瀋陽自動化研究所[7] (沈阳自动化所) 、造船工学研究所[8]ハルビン工程大学(HEU)の「船舶工程学院」、上海交通大学(SHJTU) の海中工学研究所[9] (水下工程研究所) 、その他合計十数の施設。エクスプローラー AUV の総合設計者には、HEU の造船工学研究所[8]教授である封锡盛 (封锡盛) 氏が指名され、造船海洋土木工学部教授である徐黄南 (徐芑南) 氏[10]が指名されました。 8A4型ROUVの総合設計者であるSHJTUの船舶与海洋工程学院が、Explorer AUVの副総合設計者に指名されました。エクスプローラー AUV は中国初の AUV です。
Explorer AUV の頭脳は、中央制御コンピュータ、測位コンピュータ、画像コンピュータの 3 つのコンピュータで構成されています。中央制御コンピュータは、移動経路をトレースするインターフェイスとシステムの監視を制御するインターフェイスを制御することに加えて、遠隔操作モジュールを制御するインターフェイスも制御するため、Explorer AUV は AUV として動作できることに加えて、遠隔操作型水中車両(ROUV) としても動作できます。Explorer AUV のピッチ、ロー、ヨー、深度、距離、場所など、水中での Explore AUV の位置パラメータを正確に提供するために、Explorer AUV のナビゲーション システムは、GPS、ドップラー速度測定、方向性ジャイロ、短基線測位、超短基線測位、視覚追跡、フラックスゲート コンパスなど、いくつかの方法論を利用しています。これらのサブシステムによって提供される情報は、船上のナビゲーション コンピュータによって供給され、処理されます。圧縮された水中テレビ画像は、画像コンピュータによって処理されます。これらの搭載電子機器は、120 V の直流鉛蓄電池で構成された主推進システムによって電力を供給され、電子機器に電力を供給するために 220 V の交流に変換されます。
Explorer AUV の通信システムは、表面通信サブシステムと水中通信サブシステムで構成されており、2 つは音響通信モジュールを介してリンクされています。音響通信モジュールは、水中通信コンピュータから受信した情報を中央コンピュータに渡します。中央制御コンピュータは、この情報を分析し、圧縮されたテレビ画像信号を画像コンピュータに送信します。画像コンピュータは、情報を変換して画面に画像を表示します。中央制御コンピュータと位置決めコンピュータ間の通信はRS-232インターフェイスを介して行われ、GPS 情報はEIA-422インターフェイスを介して位置決めコンピュータから受信されます。中央コンピュータは、AUV を制御するために情報を送信するだけでなく、必要に応じて母船の操作コンソールと通信してインターフェイスするようにも設計されています。Explorer AUV の水中通信システムは、ソナー制御モジュールと通信コンピュータ (CPU 経由) の 2 つの主要コンポーネントで構成されています。ソナー制御モジュールは、音響通信モジュール、ドップラーソナー、サイドルッキングソナー、およびその他のソナーを制御するタスクを実行し、通信コンピュータは、さまざまなオンボードサブシステム間のインターフェイスとして機能するタスクを実行します。[11] [12]
ソナー制御モジュールは、画像データの処理、データ圧縮、通信コンピュータとの通信も担当しています。Explorer AUVには、AUVの動作に必要な情報を提供する多数のセンサーが搭載されており、これらの環境サブシステムは、水中カメラとソナーで構成されています。収集された情報は、AUVに記録されると同時に、母船のオペレーターコンソールにも送信され、カメラは250枚の高解像度写真を保存できます。ナビゲーション用に収集された情報は、AUVの制御にも使用され、広範な組み込み診断システムにより、小さな問題を自動的に修正し、自動的に修正できない大きな事故を母船に警告すると同時に、AUVを浮上するように指示できます。Explorer AUVの成功は、中国とロシアが協力して次の中国のAUVであるWZODA AUVを共同開発するための基礎を提供します。
仕様
- 長さ: 4.4メートル (14フィート)
- 幅: 0.8メートル
- 高さ: 1.5メートル
- 重量: 2.2トン
- 速度: > 4 ノット
- 横移動速度: > 1 kt
- 潜水速度: > 0.5 ノット
- 最大動作深度: 1 km
- 推進力: 電動プロペラ
- 電源: 鉛蓄電池
WZODA AUV
前身のExplorer AUVと同様に、WZODA AUVは863プログラムの一部であり、ロシアと、Explorer AUVの開発元である702研究所（702研究所）や瀋陽自動化研究所（SIoA）を含むいくつかの中国の機関によって共同開発されています。 [13] 全体的な設計は以前のExplorer AUVのものを踏襲していますが、6000メートルという新しい深度要件を満たすために多くの設計変更が行われています。702研究所が採用し、ロシアのパートナーが同意した新しい技術と設計機能には、AUVが水中の斜面を登るのに有利になる二重反転トンネルスラスタが含まれています。1つのユニットが完成した後、中露合同チームは次の設計であるCR-01 AUVに移りました。
CR-01 空挺無人偵察機
CR-01 AUVは、同じ開発者である中国の702研究所とSIoAを含む中露合同チームによって開発されたWZODA AUVの後継機です。CR-01は、前身のWZODA AUVと同じ深度まで潜ることができますが、GPS支援ナビゲーションシステムが組み込まれているため、測位精度が向上しています。CR-01には複数のマイクロプロセッサがあり、再プログラム可能で、自律的であることに加えて、8チャネルデータリンクを介して遠隔操縦することもできます。[14] CR-01のブラックボックスは航空機のブラックボックスに基づいており、制御不能などの緊急事態では、CR-01は自動的に浮上し、マーカー、ライト、無線信号を放出して簡単に引き揚げられるようにします。仕様：
- 長さ: 4.374 m
- 幅: 0.8m
- 喫水: 0.93メートル
- 重量: 1305.15 kg
- 最大深度: 6000 m
- 最高速度: 2 ノット
- 耐久時間: 10 時間
- 測位精度: 10～15m
CR-01A 空挺無人偵察機
CR-01A AUVはCR-01 AUVの発展型である。配備に成功した後、CR-01は使用中に露呈した欠点を解決するために改良されるべきであると勧告された。1年半以上続いた大規模な改修の後、CR-01Aとして再就役した。外形寸法は前身のCR-01とほぼ同じであるが、CR-02は最大50メートルの厚さの泥層を貫通する探知能力を備え、サルベージ機能も実行できる。 [15] CR-01シリーズAUVの成功により、その総設計者である馮希盛（1941年12月17日 - ）は1999年に中国科学院の院士に昇進した。
CR-02 空挺無人偵察機
CR-02はCR-01Aの発展型で、海洋鉱物調査に配備されている。CR-02 AUVには調査用ソナーのほかに、障害物回避用小型ソナーが計8個搭載されている。仕様：[16]
- 長さ: 4.5m
- 直径: 0.8m
- 重量: 1.5 t
- 速度: 2.3 ノット
- 耐久時間: 25 時間
- 深さ: 6000メートル
- 電源: 銀亜鉛電池
- 撮影可能枚数: 3000枚
- 録音能力: 連続4時間以上
- 障害物回避ソナー範囲: 60 m
- 障害物回避ソナー精度: 1%
- 調査ソナー範囲: 12 km
- 調査ソナー精度: 20 m 以上
- 底部浸透度: 50 m (軟泥)
シークレバーAUV
HEUはExplorer AUVで得た経験を基に、あまり知られていないSea Clever（海灵）AUVを開発した。 [17] [18] [19] [20] [21] [22] Sea Cleverは300kg級のAUVとして開発され、主に外国が禁輸しているAUVのさまざまな重要部品を開発するために設計されたため、中国はこれらの部品を自国で開発しなければならなかった。[17] Sea Cleverの開発が成功したことで、将来の中国国産AUVは外国製部品への依存を減らすことができた。仕様：[17]
- 重量: 300 kg
シーホエール1000 AUV
海鲸（ハイジン、海鲸）1000 AUVは長時間航行可能なAUVであり、SIA、中国海洋大学、上海交通大学、中山大学、中華人民共和国天然資源部第二研究所、中国科学院南シナ海海洋研究所が共同で開発し、SIAが開発チームを率いている。[23] [24] [25] [26] [27]海鲸1000 AUVはモジュール設計を採用しており、さまざまなミッションに合わせてさまざまな機器を搭載することができ、2020年末に就航した。[23] [24] [25 ] [26] [27]
シーホエール2000 AUV
Sea Whale 2000 AUVは、以前のSea Whale 1000 AUVの開発チームによって開発され、[1] [23] [28] [29] [30] [31] [32]、その前身であるSea Whale 1000と同様に、Sea Whale 2000もさまざまな科学研究や調査ミッションを実行することができます。[23] [28 ] [29] [30] [31] [32] 仕様：[23] [28] [29 ] [30] [31] [32]
- 重量: 200 kg
- 速度: 2 ノット
- 範囲: > 2000 km
- 耐久性: > 1か月
- 作動深度: 1500～2000メートル
マイクロドラゴンシリーズAUV
マイクロドラゴン（微龍、微龙）シリーズAUVは、HEUがExplorer AUVから得た経験から開発された実験的なAUVシリーズです。[1]これらは主にAUVの小型化の研究のために開発されており、将来のAUVのサイズを大幅に縮小して水中の限られたスペースで動作できるようにするか、将来のAUVが同じサイズで構築されたときに、搭載コンポーネントの小型化により、AUVの航続距離を延ばすためのバッテリーを増やすか、追加のペイロードを収容するためのスペースを増やすことができます。マイクロドラゴンシリーズAUVには、マイクロドラゴン1（WL-I）、マイクロドラゴン2（WL-II）[33]、マイクロドラゴン3（WL-III）の合計2つのモデルが開発されています。[1]
ウーコンAUV
悟空（Wukong、Gokuの意味）AUVは、以前のExplorerシリーズのAUVで得られた経験に基づいてHEUによって開発されたUUVです。[34] [35] [36] [37] [38] [39] [40 ] [41] [42]悟空AUVは10,000メートル以上の深さで動作するように設計されており、マリアナ海溝での中国の科学調査ミッションに正常に展開され、深さ10,896メートルに到達しました。[41] [42]総設計者は李晔教（Li Yejiao）氏、副総設計者は曹建（Cao Jian）氏と李岳明（Li Yueming）氏で、3人ともHEUの教授です。[38] [39] [40] [41]仕様：[34] [35] [36] [37] [38]
- 長さ: 2メートル
- 幅: 1メートル
- 重量: 1.3トン
- 最大動作深度: > 10,000メートル
参考文献
- ^ abcd 「リヴァイアサンが目覚める：中国の自律型海中車両群の成長」2021年8月17日。
- ^ 米国商務省、国立海洋大気庁。「NOAA Ocean Explorer: テクノロジー: 潜水艇: 自律型底生探査機」。2016年11月19日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ 「International Submarine Engineering Limited - Canada」。2016年11月19日閲覧。
- ^ 「ISE Explorer AUV」。2009年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年11月19日閲覧。
- ^ “ISE ARCS”. 2009年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年11月19日閲覧。
- ^ 702nd Research Institute 2011-10-09 に Wayback Machineでアーカイブ
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- ^ ab 「Shipbuilding Engineering Institute」 。 2016年11月19日閲覧。[永久リンク切れ ]
- ^ “上海交通大学水下工程研究所” . 2016 年11 月 19 日に取得。
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- ^ OCEANS '95. MTS/IEEE. 変化する地球環境の課題。会議
- ^ “WZODA AUV”. 2016年11月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年5月29日閲覧。
- ^ “CR-01 AUV”. 2013年12月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。2013年5月29日閲覧。
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- ^ ab “Wukong 自律走行車” (簡体字中国語). 2021年11月26日. 2022年4月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年4月14日閲覧。