1、二十一世紀，人類將在海洋大顯身手，將在深海大鬧革命。海洋是遠沒充分開發(fā)的寶庫。海洋里的礦物、生物資源是陸地的1000倍，地球上約85％的物種生活在海洋?？梢哉f，誰控制了深海，誰就掌握了未來世界的資源。我國是一個占世界總人口五分之一的人口大國。然而，就我國的人均資源擁有量來衡量，我國是一個資源貧國。為了中華民族的持續(xù)繁榮發(fā)展，我國必須拓展深海資源和能源基地。而深海資源的勘探、開發(fā)、利用需要高科技的深海裝備。研究開發(fā)我國自己的深海載人運載器

2、，縮短與發(fā)達國家的技術差距，對于保證我國長期可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
　　 本文選題來源于國家“十五”863重大專項“7000米載人潛水器”(批準號：2002AA401002)，在課題組已有的試驗與設計資料基礎之上，圍繞深海載人潛水器運動的動力學、潛水器機械手系統(tǒng)動力學建模與仿真、深海載人潛水器操縱仿真器開發(fā)，采用理論分析、試驗測量和數(shù)值模擬相結合的方法進行研究和開發(fā)。
　　 由于載人潛水器在使命任務、主尺度、外形和水動

3、力布局等方面潛艇、潛水器(ROV、AUV)等深潛航行器相比，存在較大差異，因此對其水動力特性和機動性能要求有很大不同，在研究背景和內容上，本文的研究很有現(xiàn)實意義，具有開拓性，可為該領域的進一步研究奠定很好的基礎。根據(jù)研究內容，本文的主要貢獻和創(chuàng)新點在于：
　　 1.綜合豐富的拘束船模試驗資料，建立了適用于不同運動工況的水動力計算模型，綜合得到了描述載人潛水器六自由度空間運動的一般方程式。通過數(shù)值仿真，預報了載人潛水器的各項常規(guī)操

4、縱性能，得到了合理的計算結果。研究結果為深海載人潛水器常規(guī)機動性能的理論預報研究、數(shù)值仿真和系統(tǒng)設計打下了基礎。
　　 2.根據(jù)模型試驗資料，通過回歸分析，得到了描述載人潛水器在全漂角和全攻角范圍內的水動力模型，并用于載人潛水器特殊機動性能的理論預報研究；研究結果已在深海載人潛水器系統(tǒng)設計中得到應用。
　　 3.根據(jù)HOV裝備的水下機械手設計資料，提出了HOV水下機械手運動學、動力學數(shù)學模型，綜合上面得到的HOV運動的一

5、般方程式，得到了描述HOV-機械手系統(tǒng)運動的動力學數(shù)學模型。仿真計算結果顯示了HOV-機械手系統(tǒng)數(shù)學模型的有效性，并在深海載人潛水器系統(tǒng)研發(fā)中應用，取得了良好的效果。
　　 4.提出了載人潛水器操縱仿真器體系結構及載人潛水器運動操縱仿真數(shù)學模型，并應用于7000米載人潛水器操縱仿真器的研制中。該操縱仿真器是一套人在回路中的實時視景仿真系統(tǒng)；它首次建立了載人潛水器操作和運動的模擬環(huán)境，可綜合評估載人潛水器的操縱運動性能；建立了載人

6、潛水器駕駛員陸上模擬訓練條件，能使駕駛員身臨其境，獲得強烈的浸深感，使駕駛員在進入實艇駕駛前熟悉潛水器的性能、操作模式和操作環(huán)境。利用該操縱仿真器對潛航員進行的操作培訓，獲得了良好的訓練效果，具有很好的現(xiàn)實意義。
　　 5.首次提出深海載人潛水器操縱技巧評價體系，用于檢驗和考核深海載人潛水器駕駛人員的操縱技巧，可綜合考慮多個因素或多個指標，并在潛航員模擬培訓和水池訓練中被采用，在考核潛航員操縱技能、提高培訓水平上發(fā)揮了很好的作用