自主水下載具

自主水下載具（Autonomous Underwater Vehicle，縮寫AUV）是無人水下載具的一種，口形會當像一小型的店家抑是魚雷，伊無以電纜連接著母船抑是外部操作者，就依照控制器程式設計以自動執行其任務。因為所有的工課攏是自動的，自主水下載具適合長期性、例行性、抑是有危險性的工課，譬如講探索油田、海圖、海洋學研究、排除水雷等。其屬於無人水下載具系統的一个分支，此系統另外閣包括遙控藏水器。成做有水下觀察佮作業能力的活動深藏裝置，深海藏水器大概會當分做紮纜水下機器人（ROV）、 無纜自主水下機器人（AUV）、 自主遙控水下機器人（Autonomous & Remotely Operated Vehicle，ARV）佮載人藏水器 ( Human Occupied Vehicle，HOV）等類型。

發展歷史

第一台自主水下載具是由華盛頓大學應用物理研究所佇一九五七年所開發，其實是欲開發目的是為著落水下擴散效應、聲學傳遞等等的軍事研究。隨著技術發展，先進的製造能力佮高效率的續航力予現此時的自主水下載具毋但應用佇軍事任務上，另外嘛佇海洋咧研究、油氣探勘、海圖繪製等等無仝的領域發揮功用。

用途

科學研究

水下自主載具佇科學研究上有足濟講泛的應用，會當幫助科學家調查湖、海、海床遮大型水域佮水下地形。根據無仝調查環境佮目的，機體會當疊載濟種感測器以便量測水中元素、化合物之濃度、光的反射、吸收佮微生物生態。另外嘛會當做運送定置型儀器之底拖載具。

深海探索

水下自主載具成做深海科學研究的開端會當追究到美國柴洞海洋研究所 ( WHOI ) 所研發的自動海底探險家號開始。自動海底的探險家號佇一九九五年由美國柴洞海洋研究所開發，為著欲解決載人店的水艇往復仝一位觀測海底變化無方便，自動海底探險家號一開始的開發目的是為著會當長期停留佇海底，定時啟動並翕相，方便地質學家或者是生物學家觀測海底的狀況隨時間的變化存在。毋過經過工程師設計修改，自動海底探險家號擁有了在海底徙動的推入能力，而且靠聲納定位通好佇深海內行船。機身靠著架將三个魚雷型外殼敆起來構成其三角形主體，其設計會當自動海底探險家號佇水裡穩定，無簡單坦敧抑是頭尾幌一下。其中佇咧頂懸的兩个浮筒有玻璃球改變浮力控制升降，自動海底探險家號無仝佇往過的水下自主載具干焦會當前後徙振動，閣會當直升機好起落來，主要觀測儀器囥佇咧下跤白色機身內。一九七七年，人類頭擺發現了熱液噴泉，但是靠著傳統的研究方法真歹認為，而且所費無影。一九九九年，佇佮拉蒙特-偌爾蒂地球觀測中心的合作航次中，自動海底的探險家號加入佇東太平洋隆起的調查。靠著聲納測繪海底地形、相機佮閃光燈佇咧深海翕相片加上其他各式感應器量測溫度佮化學成分遮的資訊，自動海底探險家號佇濃濃的烏煙中分析數據幫科學家揣出幾个原本較歹發現的熱液噴泉並且自動翕相記錄，共這个所在畫出來這个海底地形。自動海底探險家號的發現佮效率予船頂的科學家稱做海洋地質佮地球物理領域的一个紀念意義。嘛因此，自主水下載具這項機器人科技佇海洋科學界被廣泛的使用。

空歹調查

自主水下載具嘛會當替空歹調查的時陣之協助工具，如 AUV ABYSS 也捌被用來走揣法國航空四百四十七號班機之遺失殘骸。

其他

自主水下載具另外軍事戰略佮油氣探勘上有廣泛應用，但是嘛有做為非法運毒的工具。

研發國家

• 美國
• 英國
• 澳洲

機體設計佮結構

過去五空年來有超過成百種無仝款的機體佮大細隻的自主水下載具予設計佮製造，毋過干焦有少數幾間公司咧賣。其中包括講 Kongsberg Maritime 佮 Bluefin Robotics。機身大細自會使紮輕型機身到超過十公尺的大型機身攏有。大型機體因為有高續航力而且會當坐載大量的傳感器，故適用佇長時間作業而且大量數據收集之任務；小型機體是多使用於後勤的任務，其實較懸的靈活性，會當運用佇水下的儀器的觸發佮修復。自主水下載具的商業市場主要分做三大塊：科學研究、油氣探勘、軍事應用。根據無仝應用有無仝款的設計，但是猶是有其共通點。大部份的設計為著靈活佮方便通常有較細的機身，閣由一台母船坐載用佇咧施放和回收，施放了後機體會照原本的制訂好的程式咧規劃好的路線頂懸以一丈四節之速度進行任務。大部分機體設計考量機體大細、會當利用空間、流體動力佮操縱便利性等等，通常採用傳統魚雷式的外型；嘛有一寡機體為利使用者依照任務條件閣換無仝組件，將機體設計做組合式。考慮著商業性質，設計條件嘛由純功能性導向漸漸透濫佮經濟導向，設計上偏向經濟的實惠、會當快速操作就變短以往干焦有母船的時陣誠長任務時間來減少母船佇航期的經費支出佮縮短航期。雖然自主水下載具佇水內會當完全無倚靠人為操作自動完成任務，猶毋過保險起見，操作人員猶是會將機體控制佇聲波定位系統涵蓋之區域進行任務。

傳感器

基本配備包含指南針、深度計、側掃聲納佮其他聲納系統、磁力儀、熱敏電阻和導電度計。其他的視任務需求佮機體設計會當加裝其他的傳感器。

水下航行佮定位

衛星發射的無線電波無法度洩落去到水下傷深，所以當機身藏水底一定是深度的時陣，機體即無法度以全球定位系統定位。所以，標準的自主水下載具佇咧水下航行的時陣的定位方法靠的是航位推算，而且由水下的波定位系統加以修正。佇深水航行的時使用長基線聲波定位系統；做母船的全球定位系統訊號會當做為參考的時陣，使用超短基線抑是短基線聲波定位系統。水下聲波定位系統原理攏是利用聲波由已經知定位之發射器發射特定聲波訊號予自主水下載具，載具收著聲波訊號開始算其在水下佮發射器之相對距離佮方位而且回傳資訊以推算水下位置。

動力形式

因為其動力設計通常分兩款形式，第一種是將 mòo-tà、khu-lá-tsih 佮 phu-lóo-phé-lá 內嵌至機體內，使一體成形，phu-lóo-phé-lá 會當外口噴喙包起來；第二種為將動力系統獨立製作推進器，使之組件化，仝款會當看需求捒入去外口共妝噴喙。噴喙主要功能為著保護 phu-lóo-phé-lá 佇水底袂堪得磕破壞以及降低噪音。水下滑翔機嘛是自主無人載具的一種，毋過機體本身並無自主動力來源，伊靠的是控制機體內浮球大細影響浮力，予機體佇水中升降，閣由機翼仔將這升降能量換做前進的動力。因為這款的動力進前方式的低速佮低度特點仔，予水下滑翔機的能源提升遠比一般自主水下載具來的低，不止仔適合任務的時間傷過幾若月抑是距離橫過大洋的連紲資料收集的任務。

能源

大部份自主水下載具使用充電電池做能源供應。

參考

• R . I . P . A . B . E The pioneering Autonomous Benthic Explorer is lost at sea
• Autonomous Underwater Vehicle ABE