智能海洋时代的领先水下车辆与技术综述与分类
系统与控制
2024-12-30 v1 系统与控制
摘要
随着海洋覆盖地球超过70%的表面积，海洋探索与可持续利用日益成为关键议题。本文综合性调查并分类了实现智能海洋所必需的前沿水下车辆（UVs）及其支持技术。我们将UVs划分为多种类型，包括远程操作车辆（ROVs）、自主水下车辆（AUVs）、混合水下车辆（HUVs）、无人水面车辆（USVs）以及水下仿生车辆（UBVs）。这些技术在环境监测、深海探索、国防及水下基础设施检查等广泛应用场景中具有重要作用。此外，本文探讨了水下通信技术的进展，包括声学、光学及混合系统，以及关键设施，如浸入式浮标、水下 docking 站及可穿戴水下定位系统。通过对车辆进行分类并分析其技术能力与局限性，本文旨在指导未来水下探索与监测的发展，应对能源效率、通信受限及环境适应性等挑战。论文最后讨论了人工智能与机器学习在提升这些系统自主性与运行效率方面的应用，为实现完全互联且可持续的智能海洋铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2412.18667,
title = {State-of-the-Art Underwater Vehicles and Technologies Enabling Smart Ocean: Survey and Classifications},
author = {Jiajie Xu and Xabier Irigoien and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.18667},
year = {2024}
}