促進(jìn)海洋科學(xué)研究、推動(dòng)海洋技術(shù)發(fā)展

海洋科學(xué)是一門以觀測(cè)為基礎(chǔ)的戰(zhàn)略科學(xué)，海洋科技實(shí)力是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平的重要標(biāo)志之一。隨著海洋科學(xué)的不斷發(fā)展，20世紀(jì)80年代末開始的全球變化研究，海洋環(huán)境長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)的必要性日益顯現(xiàn)。美國(guó)、歐洲、加拿大、日本等海洋強(qiáng)國(guó)開始了海底長(zhǎng)期觀測(cè)站網(wǎng)的建設(shè)，為海洋在全球氣候中的作用、深海生態(tài)系統(tǒng)、海洋系統(tǒng)的過程與機(jī)制以及近海海洋學(xué)等科學(xué)研究提供長(zhǎng)序列觀測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)也為海底水合物、海底活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。一張概念圖揭示了這個(gè)機(jī)器人配有一部可拉近畫面近距離觀察物體的彩相機(jī)。而我國(guó)在這方面剛剛起步，與國(guó)際海底長(zhǎng)期觀測(cè)技術(shù)水平相比落后了至少10年，亟需開展海底觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，縮短國(guó)際差距。

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水下機(jī)器人

水下機(jī)器人起始于軍事領(lǐng)域，1953年至1974年水下機(jī)器人開始被研制和開發(fā)。美國(guó)的CURV系統(tǒng)在西班牙海成功地回收一枚，引發(fā)了世界各國(guó)的關(guān)注。但本案例中，用2條直線取代折線，直線在轉(zhuǎn)彎時(shí)相交，以完整覆蓋區(qū)域。伴隨著各國(guó)軍事項(xiàng)目的推進(jìn)，自1953年艘無(wú)人遙控水下機(jī)器人問世，到1974年的20年里，全世界共研制了20艘無(wú)人遙控水下機(jī)器人。

早期的水下機(jī)器人要應(yīng)用于海洋石油開采業(yè)務(wù)，1975至1985年，由于海洋油氣業(yè)的迅速發(fā)展，水下機(jī)器人飛速發(fā)展進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。到1981年，無(wú)人遙控水下機(jī)器人市場(chǎng)保有量400余艘，其中90%以上用來(lái)直接或間接為海洋石油開采業(yè)服務(wù)。4小時(shí)斷面測(cè)量，將采集70GB數(shù)據(jù)，通過USB連接需要超過1小時(shí)。海洋石油和開發(fā)的需要，推動(dòng)了水下機(jī)器人理論和應(yīng)用的研究，水下機(jī)器人的數(shù)量和種類顯著增長(zhǎng)。

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科學(xué)研究

ROV在研究方面的應(yīng)用可分為與科學(xué)相關(guān)的應(yīng)用和與技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用。科學(xué)相關(guān)方面的應(yīng)用包括考古、水產(chǎn)/漁業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、收集海洋樣本、深海熱液調(diào)查、湍流研究等。將水深看作剖面線，我們可以看到在測(cè)線末尾，這種漂移造成明顯的水深差值。技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用包括ROV智能系統(tǒng)、任務(wù)優(yōu)化、避碰規(guī)則應(yīng)用，以及自動(dòng)進(jìn)行機(jī)械手作業(yè)、數(shù)據(jù)處理和樣本采集等。

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