1、自主水下航行器：海洋探索新利器

自主水下航行器：海洋探索新利器

1. 水下观测网络的现状与挑战

海洋覆盖了地球表面的70.8%，对地球生命系统的支持起着至关重要的作用。然而，超过80%的海洋体积仍未被测绘、观测和探索。为了更好地了解和探索海洋，强大的海洋观测能力是必不可少的。

早期，人们部署了许多遥感仪器来监测海洋，但这些仪器仅对海面监测有效。为了弥补这一不足，水下传感器仪器如声纳阵列、多波束测深仪和声学多普勒海流剖面仪等被部署，形成了三维水下传感器网络（USN）用于在线环境观测。与遥感技术相比，USN具有时空覆盖能力增强、故障率降低和实时性提高等优点。

不过，USN也存在明显的局限性，它缺乏必要的灵活性和适应性，容易形成监测盲区，限制了观测能力的提升。从功能角度来看，水下观测网络不仅需要具备在线监测能力，还应能根据环境变化做出反馈决策。

2. 自主水下航行器（AUVs）的崛起

在这样的背景下，配备集成测量传感器的自主水下航行器（AUVs）成为水下观测网络的理想选择。与USN相比，AUVs具有强大的机动性、更高的智能性和可控性，能够根据环境变化做出必要的反馈决策。据报道，AUVs的全球市场预计将从2020年的6.38亿美元增长到2025年的16.38亿美元，复合年增长率为20.8%。

AUVs在水下观测网络中的架构如下：
- 传感层 ：包括水听器、声纳、多波束测深仪、声速剖面仪、海流计和深度传感器等水下传感器仪器，协同辅助AUVs的决策过程。
- 融合层 ：AUVs通过固定平台的协助，持续向控制中心反馈信息。
- 控制层 </