2 月 12 日消息,從同濟(jì)大學(xué)官網(wǎng)獲悉,該校上海自主智能無(wú)人系統(tǒng)科學(xué)中心、全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與香港中文大學(xué)團(tuán)隊(duì)成功聯(lián)合研發(fā)了創(chuàng)新成果水空跨域巡航器原型機(jī) ——“TJ-FlyingFish”(同濟(jì)飛魚(yú))。
隨著無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,無(wú)人系統(tǒng)的跨域協(xié)同憑借其諸多優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前無(wú)人系統(tǒng)領(lǐng)域研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。將可在海、陸、空等空間域內(nèi)運(yùn)行的、具有功能差異性的多無(wú)人平臺(tái)組成有機(jī)整體,使其相互間可通過(guò)信息共享與融合、行為交互與協(xié)調(diào)、任務(wù)協(xié)同與合作的方式實(shí)現(xiàn)功能互補(bǔ),將極大提升整體無(wú)人系統(tǒng)對(duì)跨域復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)對(duì)能力,對(duì)于提高全域通感導(dǎo)技術(shù)具有十分重要的作用。然而,在水和空氣兩種介質(zhì)之間,使用傳統(tǒng)通信技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)跨介質(zhì)節(jié)點(diǎn)間有效的信息傳遞,制約了無(wú)人系統(tǒng)在該場(chǎng)景下的跨域協(xié)同。因此,研制具有跨域穿梭和巡游能力的無(wú)人平臺(tái),使其在跨域協(xié)同系統(tǒng)中充當(dāng)信使角色,實(shí)現(xiàn)跨介質(zhì)節(jié)點(diǎn)間的信息傳遞與交互,是解決無(wú)人系統(tǒng)跨域協(xié)同的有效手段。
據(jù)鴻騰科技了解知道,對(duì)此,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了水空跨域巡航器原型機(jī)“同濟(jì)飛魚(yú)”。其采用了搭載水空兩用推進(jìn)單元和舵面傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的四旋翼構(gòu)型設(shè)計(jì),重量為 1.63 千克,軸距為 380 毫米,具備跨域穿梭能力,又具備雙域巡航能力,可在空中懸停 6 分鐘,在水下巡游約 40 分鐘。
水和空氣兩種介質(zhì)的流體力學(xué)特性的不同,對(duì)推進(jìn)器工作區(qū)間和系統(tǒng)整體工作平衡點(diǎn)提出了截然不同的要求。針對(duì)跨介質(zhì)推進(jìn)問(wèn)題,巡航器搭載微型雙速齒輪箱實(shí)現(xiàn)推進(jìn)器工作區(qū)間的切換,以適應(yīng)不同介質(zhì)環(huán)境,大大簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和減低重量,同時(shí)保證了在兩介質(zhì)中的運(yùn)行效率;針對(duì)系統(tǒng)平衡點(diǎn)問(wèn)題,巡航器在傳統(tǒng)旋翼飛行器的基礎(chǔ)上,增加了舵面傾轉(zhuǎn)自由度,在水下改變推力矢量方向以切換系統(tǒng)工作模態(tài),通過(guò)結(jié)構(gòu)上的變化滿足水空兩介質(zhì)對(duì)系統(tǒng)平衡點(diǎn)的不同要求,極大提高了跨域操控性和機(jī)動(dòng)性。除此之外,巡航器本體搭載了由 GPS、慣性測(cè)量單元(IMU)、深度計(jì)和微型多普勒速度計(jì)(DVL)組成的跨域定位導(dǎo)航系統(tǒng),具備水下、空中和跨介質(zhì)過(guò)程中的自動(dòng)操控能力。
此次科學(xué)中心聯(lián)合香港中文大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的 “同濟(jì)飛魚(yú)”,結(jié)合科學(xué)中心研發(fā)的水下“海鰻”“大力水手”軟體機(jī)器人等系列智能裝備,有望支撐國(guó)家海洋安全和資源勘探等重大戰(zhàn)略及需求。
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