无人遥控潜水器技术

连琏，上海交通大学海洋研究院副院长、教授，博导，清华大学双聘教授，国际IEEE 海洋工程学会（OES）上海分会主席，中国造船学会会员，国家863计划海洋资源开发技术主题专家组成员、863计划重大专项总体专家组成员。

1 ROV概述
1.1 潜水器的定义与分类
1.2 不同种类潜水器的用途及特点
1.2.1 载人潜水器
1.2.2 无人遥控潜水器
1.2.3 自治式潜水器
1.2.4 水下滑翔机
1.2.5 混合式潜水器
1.2.6 拖曳式潜水器
1.3 ROV的特点及分类
1.4 ROV的发展历程
1.5 ROV的应用需求
1.5.1 ROV的国家战略需求
1.5.2 ROV的市场需求
2 ROV的设计基础
2.1 ROV的设计目标、任务、标准与流程
2.1.1 设计目标与任务
2.1.2 ROV设计标准与设计开发流程
2.2 ROV系统的设计特征
2.2.1 ROV系统基本组成
2.2.2 ROV的设计特征
2.3 ROV吊放回收模式
2.3.1 单缆吊放模式
2.3.2 中继器吊放模式
2.3.3 压重块吊放模式
2.4 ROV本体结构形式
2.5 ROV动力推进和控制模式
2.6 ROV能源与信息传输模式
2.6.1 ROV能源及其传输模式
2.6.2 ROV信息传输模式
3 ROV的本体设计
3.1 ROV本体框架结构设计
3.1.1 ROV本体框架结构的材料
3.1.2 ROV框架结构的设计原则
3.2 ROV浮力材料
3.2.1 浮力结构
3.2.2 浮力材料
3.3 ROV的总布置
3.3.1 浮力材料块的布置
3.3.2 推进器的布置
3.3.3 避碰声呐、高度计和深度计的安装
3.3.4 水下照明灯与水下摄像机安装
3.3.5 机械手安装
3.3.6 其他设备的安装
3.4 ROV动力与推进系统设计
3.5 ROV控制系统
3.5.1 航行控制系统
3.5.2 视频监控系统
3.5.3 照明控制系统
3.5.4 云台控制系统
3.5.5 漏水与绝缘监测系统
3.5.6 电源系统
3.6 ROV导航定位系统
3.6.1 非自主导航定位系统
3.6.2 自主导航定位系统
3.6.3 综合定位导航方法
3.6.4 “海马—4500号”ROV导航定位系统配置
3.7 ROV的性能估算与结构校核
3.7.1 静水力性能估算
3.7.2 阻力性能估算
3.7.3 结构强度校核
4 ROV的操纵与控制
4.1 潜水器运动方程
4.1.1 运动学方程
4.1.2 动力学方程
4.1.3 六自由度刚体运动方程的简化
4.1.4 潜水器的受力分析
4.1.5 潜水器六自由度运动方程
4.2 ROV的控制方法
4.2.1 ROV速度控制原理
4.2.2 ROV航向控制原理
4.2.3 ROV深度控制原理
4.3 ROV运动控制模拟技术
4.4 ROV控制方法的应用实例
5 ROV的脐带缆技术、能源与信息传输系统设计
5.1 ROV的脐带缆与连接件设计
5.1.1 概述
5.1.2 ROV脐带缆技术
5.1.3 脐带缆的配套连接件设计
5.2 ROV的能源传输系统设计
5.3 ROV的信息传输系统设计
6 ROV的吊放回收系统与中继器
6.1 ROV吊放回收系统
6.1.1 ROV脐带绞车
6.1.2 吊放门架
6.2 ROV升沉补偿系统
6.2.1 对现有升沉补偿技术的分析比较
6.2.2 “海马—4500号”ROV升沉补偿系统
6.3 ROV中继器
6.3.1 中继器的主要功能
6.3.2 中继器的分类
6.3.3 中继器绞车
7 ROV的控制系统设计
7.1 ROV的控制集装箱布局
7.1.1 控制集装箱的功能与区域划分
7.1.2 控制集装箱的辅助系统
7.1.3 控制集装箱
7.2 ROV的水面监测／控制系统设计
7.2.1 ROV水面控制计算机
7.2.2 “海马—4500号”ROV操纵面板
7.2.3 “海马—4500号”ROV水面视频系统
7.2.4 “海马—4500号”ROV水面配电设备
7.3 ROV的水下控制系统
7.3.1 漏水检测系统
7.3.2 绝缘检测电路
7.3.3 继电器控制电路
7.3.4 温度检测电路
7.3.5 电源分配
7.3.6 信号隔离与视频隔离和切换
7.3.7 水下控制系统设计
8 ROV的传感器与作业工具
8.1 ROV的传感器
8.1.1 概述
8.1.2 传感器的搭载
8.2 ROV液压作业机械手
8.2.1 ROV机械手的分类
8.2.2 ROV液压作业机械手的系统组成
8.2.3 ROV液压机械手控制
8.3 ROV的作业工具
8.3.1 概述
8.3.2 常用的水下作业工具
8.4 ROV扩展作业底盘
8.4.1 采样篮底盘
8.4.2 布缆底盘
9 ROV的应用案例
9.1 国外具有代表性的ROV
9.1.1 美国“UHD—ⅢTM号”ROV
9.1.2 美国“Jason／Medea号”ROV
9.1.3 挪威“Argus Bathysaurus XL号”ROV
9.1.4 法国“Victor—6000号”ROV
9.1.5 日本Kaiko系列ROV
9.2 中国“海马—4500号”ROV
9.2.1 “海马—4500号”ROV作业系统简介
9.2.2 “海马—4500号”ROV在南海天然气水合物勘查中的应用
9.2.3 “海马—4500号”ROV在大洋矿产资源调查中的应用
9.2.4 “海马—4500号”ROV与“深海勇士号”ROV的联合科学考察
9.2.5 “海马—4500号”ROV技术应用成果
9.2.6 “海马—4500号”ROV取得的科学成果
10 展望
参考文献
索引