2.2 自主式深海着陆车需求分析

自古以来，人类探测海洋的脚步从未停歇，从浅海到深远海，从传统水下机器人到全海深无人水下机器人和载人潜水器的重大突破，探测装备的技术革新推动着深海科学研究不断发展，而科学发展又对探测装备提出了新需求，如：深海底栖生物群落季节性生命活动规律考察、深海海底大范围矿产资源高精度探测、深海海底遗落文物探测与打捞及海底工程作业与设备维护等，都迫切需要研究和开发能够适应复杂深海海底环境，且具备海底大范围移动探测和长周期稳定驻留能力的新型深海探测装备（图2-1）。

结合图2-1所示的深海探测装备发展需求，本书著者团队提出并研制了一种自主式深海着陆车，该着陆车需同时包含自主和遥控两种控制方式，以分别满足海底精细化作业与采样和自主化海底科考与测量的任务需求。同时，考虑到深海着陆车特定的作业需求，其应同时具备如图2-2所示的2种典型科考作业模式。

如图2-2a所示，在广域范围位置序列探测作业模式下，着陆车既可以脱离母船在海底自主作业，也能够由科研人员经光纤对其进行遥控作业。执行位置序列探测任务时，着陆车单次下潜需覆盖10 km范围的科考区域。

如图2-2b所示，在局域范围时间序列测量作业模式下，着陆车将完全脱离母船在海底独立执行科考任务。执行时间序列测量任务时，着陆车将包含多个“休眠—唤醒—工作”的周期，且单次下潜需开展6个月的海底科考。

考虑到国际深海研究的热点问题如海底热液硫化物和海底冷泉等所在的深度约为3 000 m，而4 500 m已基本覆盖了中国主要海域和国际海域海洋资源可开发的深度，因此设计自主式深海着陆车的作业深度为4 500 m。另外，自主式深海着陆车着底后需适应海底稀软底质环境，因此还需考虑其在复杂海底环境下的适应性和通过性等。表2-1为自主式深海着陆车的基本设计参考指标。

基于以上科考模式和设计参考指标，下文将阐述针对深海着陆车开展结构设计、稳定性设计、能源与动力设计和电控系统设计，并最终完成系统的集成与测试的过程。 BU9u6ket+8y/DqHgd6EvSew5rp0qeIvUSSMbsVqBXzq7zQiwtLTwFVlWAgYvpm4J