水下探測(cè)機(jī)器人

1、遙控潛水艇的參數(shù)全長(zhǎng)：774mm型寬：290mm型深：200mm全高：285mm動(dòng)力裝置:使用12V動(dòng)力馬達(dá)原配三槳葉推進(jìn)螺旋槳槳直徑:40mm槳螺距:41mm航行 速度：2.7km/h水面時(shí)，2km/h下潛時(shí)設(shè)計(jì)下潛深度：5M最 大下潛深度：10M （mechanical limit）遙控設(shè)備：4通道產(chǎn)品內(nèi)容1）SB-1 Neptune完成組裝潛水艇x 12）SeaCommanderT6M Radio x13）12V電池充電器x14）必備維修工具組x 15）平衡配重塊組x 16）說(shuō)明書(shū)x 17）零件型錄x 1產(chǎn)品介紹搭配CCD攝像系統(tǒng)（選配）5220-F為Super Combo完成機(jī)型，搭配

2、Sea Commander T6M船用6動(dòng)發(fā)射機(jī)。產(chǎn)品特色1）無(wú)線遙控模型 2）外殼采用高強(qiáng)度耐沖擊ABS材料3）推進(jìn)動(dòng)力馬達(dá)采用12V高電壓規(guī)格 4）雙靜態(tài)及動(dòng)態(tài)沉潛系統(tǒng) 5）馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子幫浦及水袋裝置 6）前后完整升降舵及方向舵控制裝置 7）自動(dòng)失效檢測(cè)保護(hù)裝置 8）附有防水影像傳輸線接頭裝置 9）附有12V可充電鉛酸電池水下探測(cè)機(jī)器人在結(jié)構(gòu)上要解決其外殼強(qiáng)度不足和增加浮力的問(wèn)題，同時(shí)為了對(duì)水下探測(cè) 需要選型攝像頭和視頻輔助設(shè)備，水下照明燈具。外殼強(qiáng)度問(wèn)題要求能夠在水下二十米深處進(jìn)行探測(cè)工作，其所受水壓為P=P g h，初步計(jì)算為200KPa;原來(lái)的潛水艇一般下潛深度在5米左右，極限深度在

3、10米，主要是ABS 塑料外殼比較薄，強(qiáng)度比較差，需要對(duì)外殼進(jìn)行改裝，增加其強(qiáng)度，可以采用厚的ABS塑料。關(guān)于攝像頭的選型 水下攝像頭首先要求具有較高的防水要求，才不會(huì)在水下工作時(shí) 候，水滲入攝像機(jī)中，能夠及時(shí)采集水下影像資料并傳回，通過(guò)傳回的視頻對(duì)水下探測(cè)機(jī)器 人所處的位置進(jìn)行判斷并及時(shí)糾正，同時(shí)能夠判斷所處水下盾構(gòu)段的實(shí)際情況，為下一步的 工程提供科學(xué)的判斷依據(jù)。用CR110-7/CR006能夠滿足水下的探測(cè)裝備，能夠滿足水下二十 米探測(cè)的要求，同時(shí)能夠用蓄電池供電，自帶顯示屏能夠?qū)崟r(shí)顯示水下?tīng)顩r。照明燈具的選擇 在二十米的水下，光線很暗，需要借助燈具提供照明，才能為攝像 設(shè)備提供光線進(jìn)行

4、水下的視頻采集。照明燈具必須有足夠的亮度，同時(shí)功耗必須要小，否則 需要很大的能量。對(duì)于高亮度低能耗照明燈具的選擇，從目前狀況來(lái)說(shuō)，采用LED燈較好。 LED基本上是一塊很小的晶片被封裝在環(huán)氧樹(shù)脂里面，所以它非常小，非常輕LED耗電相 當(dāng)?shù)停绷黩?qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03-0.06瓦），電光功率轉(zhuǎn)換接近30%。使用壽命長(zhǎng)， 高亮度，低熱量，LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多。擬采用2個(gè)35W的LED水下照明燈潛水艇自帶電池組的續(xù)航時(shí)間大概是半小時(shí)，水下航速為2KM/h,可以通過(guò)增加電池組 或者換成性能更好的電池來(lái)增加續(xù)航里程，增加在水中的活動(dòng)時(shí)間。潛水艇自帶的遙控，能 在在大概兩

5、百米的范圍內(nèi)進(jìn)行控制，如果先進(jìn)入水深20米的盾構(gòu)結(jié)構(gòu)中，無(wú)線電波的衰減 很多。水下通信可以用水下聲納通信，和超長(zhǎng)波水下通信。水下通信優(yōu)點(diǎn)，可以再水下相互間直接通信，但 距離較近；無(wú)線電波水下傳播，其優(yōu)點(diǎn)是同時(shí)實(shí)現(xiàn)水下導(dǎo)航和通信，但是電波傳入水下，傳播深度較淺， 只有超長(zhǎng)波或者更長(zhǎng)的波，才能傳入較深的海底。光與電磁波在海水中的傳播衰減很大，無(wú)法用在中等以 上距離的信息傳遞.例如電磁波，即使選用甚低頻（小于10 kH z）,配上兆瓦級(jí)的發(fā)射功率和龐大的天線, 在海水中的穿透力也不外乎100 m左右，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100 b6s而已.水下通信，水聲是當(dāng)前唯一 可選擇的有效手段.之所以這樣選擇是聲波

6、的衰減相對(duì)小得多.要不然水聲信道是一個(gè)十分復(fù)雜的時(shí)一空 一頻變參隨機(jī)多徑傳輸?shù)男诺?；還加上它的環(huán)境噪聲高、帶寬窄、可適用的載波頻率低、傳輸?shù)臅r(shí)延大等. 這諸多不利因素加劇了抗多徑干擾的困難.實(shí)現(xiàn)誤碼率低，數(shù)據(jù)率高的水聲通信是很困難的,B ill Schw eber（美國(guó)EDN雜志執(zhí)行總編輯）說(shuō)，如果你認(rèn)為速率為幾百兆位6秒的數(shù)據(jù)鏈路（銅纜或無(wú)線 筆者注）的 難度很大的話，那你試試看達(dá)到2 400 b6s（不過(guò)，這是在水中）就更知其難了. 2000年，美國(guó)實(shí)現(xiàn)了從水 下400英尺的潛艇發(fā)送E2M A IL至陸上.其間通過(guò)中等距離的水聲無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸后，由其他的通信鏈路 予以中轉(zhuǎn)接入因特網(wǎng)2, 3

7、.這結(jié)果標(biāo)志水聲通信技術(shù)達(dá)到有實(shí)用意義的程度；它亦預(yù)示：國(guó)際間，出 于海洋資源開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究或軍事活動(dòng)等目的,將競(jìng)相研究與組建陸一海一空三維移動(dòng)通信網(wǎng).研究的重點(diǎn) 放在水下無(wú)線移動(dòng)通信的中繼與組網(wǎng)的方法及技術(shù)（基于水聲的水下無(wú)線通信研究）將傳感器采集的信號(hào)經(jīng)過(guò)水聲轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成模擬的聲學(xué)信號(hào)，通過(guò)定向發(fā)射器或者全方位的 發(fā)射器發(fā)射出去，而后接收換能器再將聲學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。目前水聲通信技術(shù)發(fā)展的已經(jīng)較為成熟，國(guó)外很多機(jī)構(gòu)都已研制出水聲通信Modem，通 信方式目前主要有：OFDM，擴(kuò)頻以及其它的一些調(diào)制方式。此外，現(xiàn)在水聲通信技術(shù)已發(fā)展 到網(wǎng)絡(luò)化的階段，將無(wú)線電中的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Ad Hoc）應(yīng)用到水聲通信網(wǎng)絡(luò)中，可以在海洋