PDF《陈嵩辉 李应选 江良 科技委》

国内外无人水面艇(USV)发展现状调研及启示 陈嵩辉 李应选 江良 科技委 摘要:近些年,无人平台(无人机、无人陆地车、无人潜航器和无人水面艇等)在军事领域 和民用领域都起到了越来越重要的作用.

相比其它无人平台技术与应用的迅速发展, 无人水 面艇起步较晚,不过其发展速度较快,尤其目前越来越受到全球海上强国的高度重视.我国 无人水面艇虽然起步较晚, 但是发展较快. 本报告是院科技委通过对无人水面艇的国内外发 展情况进行详实的跟踪记录, 基于对无人水面艇的国内外研制和产品现状情况的调研, 结合 当前国内外无人水面艇的市场需求情况, 经过整理和分析研究, 对无人水面艇的未来市场发 展前景进行了科学预测, 从目前国内外市场的需求以及院长期发展角度, 尤其针对我院从单 机产品向系统级产品拓展的战略目标,提出了发展建议,以供参考.

一、 无人水面艇(USV)概述 1.1 基本概念 无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,简称 USV) ,是一种 无人操作的水面舰艇, 主要用于执行危险以及不适于有人船只执 行的任务,一旦配备先进的控制系统、传感器系统、通信系统和 武器系统后, 可以执行多种战争和非战争军事任务, 比如, 侦察、 搜索、探测和排雷;

搜救、导航和水文地理勘察;

反潜作战、反 特种作战以及巡逻、打击海盗、反恐攻击等. 图1无人水面艇(USV) 与其他无人装备相比,无人水面艇的发展相对滞后,但自主 程度在不断提升.自主程度是衡量无人系统先进性的核心指标. 无人水面艇按自主程度可分为遥控型、 半自主型和全自主型三类. 由于全自主控制方式对智能化程度要求较高,实现极为困难,尚 处于研究探索阶段.目前,各国无人水面艇多采用半自主型.但是,从国外已服役或在研的无人水面艇主要型谱看,全自主型无 人水面艇是未来无人水面艇的发展目标. 1.2 发展历史回顾 无人水面艇的发展历史最早可以追溯到

1898 年,当时著名 发明家尼古拉・ 特拉斯发明了名为 无线机器人 的遥控艇. 首次应 用于实战则在二战时期, 最初设计成鱼雷状用以清除碎浪带的水 雷和障碍物. 二战后期美国海军还曾通过在小型登陆艇上加装无 线电控制的操舵装置和扫雷火箭弹,用于浅海雷区作业. 二战结束后,无人水面艇得到了进一步的发展,主要用于扫 雷和战场损伤评估(BDA)等任务.随着信息技术、自动控制技 术、导航技术及材料科学等方面的进步,无人水面艇技术也得到 了新的发展,截止目前,已有十几个国家研制、部署了无人水面 艇,见表 1. 表1无人水面艇发展的里程碑 序号 时间 研究成果 国家

1 1898 年 遥控无人艇(世界上第一艘水面无人艇) 美国

2 20 世纪

60 年代 遥控扫雷艇 美国

3 20 世纪

60 年代 小型遥控式无人水面艇 俄罗斯

4 20 世纪 70~80 年代 由于技术的限制,无人水面艇发展并未获得很大突破,主要 应用于军事演习和火炮射击的海上靶标.

5 20 世纪

90 年代 遥控猎雷作战样机 美国

6 2003 年 斯巴达侦察兵 无人艇 美国

7 2005 年 黄貂鱼 无人水面艇 以色列

8 2006 年 保护者 无人艇 以色列

9 2010 年 水虎鱼 无人艇 美国

10 2013 年 大型无人艇,连续自主运行

48 小时 新加坡

11 2014 年 无人艇具有保护本方舰艇的能力,并可以 蜂群 战术 发起自主攻击 美国