“探索者” – 自治式水下机器人

关于我们：

自1974年以来，国际水下潜水器工程公司(ISE)开始专业开发和建造水下机器人。我们的自治式水下机器人始于1981年。至今，我们已打造了超过25艏小至50公斤，大到5600 公斤如THESEUS自治式机器人。

ISE建造的自治式水下机器人具有服役寿命长，性能稳定可靠的特点。我们第一艘自治式水下机器人(AUV)， 也被称作ARCS，曾被使用操作了18年， 完成了800多次潜水作业。它于1983年下水，曾是世界上第一艘完全自治式水下机器人。 自此之后， ISE的AUV 已经航行了12万公里的海域。

“探索者”是我们现有的中型自治式水下机器人。 按分别使用在科研，军事防卫和商业等不同的领域，它可有几种不同的深度及配置选择。一般的标准配置包括一个多波束声纳、旁侧扫描声纳和海底断层剖面仪及导电、测温、和测深传感器。

最基本的“探索者”AUV能持续运行24小时，长续航能力的AUV能持续运行85小时

或450公里的勘测航程。

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我们的宗旨：

我们与其它AUV制造商的不同：我们根据您的需求为您量身打造满足您要求的AUV。我们的AUV具有容易操作，容易维护的特点。我们让您能够很轻松地对AUV进行升级和更新。

我们采用与用户互动的设计方式使我们能确保在最大程度上满足您对AUV的需求。您可以参与从设计，建造，制造方验收到海上验收试验的每一过程。

除了按每个客户的特定要求量身定制AUV外，您也可以像购买市场上其它的商品一样直接购买现成的“探索者”AUV。

我们能向您提供选项包括：续航能力升级，导航系统和通讯设备选项 以及众多的传感器选项。

我们的AUV可以安装您指定的用户设备，或者，我们也可根据您的任务目标向您推荐用户设备。

无论是在设计研发阶段， 还是在交货之后，我们的设计师、工程师团队会随时配合您的要求进行修改以满足您的需求。我们为我们的AUV能提供长期有效的服务而自豪。

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灵活的操作：我们“探索者”AUV可在近海岸的浅水区作业，也可在深海区域作业。深度等级从300米至6000米。“探索者”AUV可从驳船码头投放下水，也可从冰洞投放下水，或者从大多数船长大于20米的船舶上投放操作。这样极大地提高了操作的灵活性并降低了购买或租用船只的费用。

低廉的运作成本从AUV下水，操作，到回收和保养，我们的AUV 仅需3~4个操作人员。我们的AUV运作成本大大地低于其它同类型尺寸的AUV。

快速的启动“探索者”AUV可以在3小时之内完成在大部分的支援船舶上的部署。整个AUV包括下水设备和回收设备在内被设计成可以拆卸分装于一个ISO国际标准集装箱内。“探索者”AUV的高能锂电池满足联合国关于海运和空运的标准。同样，整个AUV

可以打包后用飞机运输，如波音727或DC-3，提高了运输AUV到使用目地的灵活性。

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模块化 “探索者”AUV的基准长度为4.5米，直径0.65米。它被模块化分成艏部湿舱区，中部压力舱体和尾部湿舱区几个部分。可以增加额外的舱体以容纳更多的电池和电子器件。传感器配置及选用的设备等可安装在艏部湿舱区内。AUV长度可增加50%多，总长至7米。

内部直径达60厘米的舱体可以容纳安装标准的19英寸货架，无需重新改装。可变的AUV长度则为未来的发展和技术更新提供了空间。

您来支配我们提供您设计图纸和文件，可以让您自己轻松地替换AUV的用户设备，从而使您能最大程度地和最有效地使用AUV。

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控制技术“探索者”AUV的主要操作模式是无监管方式下运作。可从同一条母船上部署二条或以上的AUV执行不同的作业任务。这种模式能最有效地利用船只和操作人员。操作者可预先制定任务并下载给AUV。当AUV下水后，AUV的控制计算机(VCC)

会执行任务管理。

中央控制计算机(VCC)采用ISE自动化控制引擎(ACE)。 ACE是我们通用的控制系统，非常容易配置和安装。在过去的二十多年来，它被大量使用于AUV，ROV和其它机器人应用方面。

当“探索者”AUV处在支援船舶的水下声讯工作范围内，操作者可以从母船上监控任务执行的情况和AUV的表现。有些任务数据可传输给母船，操作者可以根据实际控制的质量情况对相应部分的任务作出修改。

当“探索者”AUV处在水面上时，操作者可以直接从母船上对AUV进行控制。水面控制计算机(SCC)及其控制柜被设计成方便易携，可安装在任何您所选的处所。我们也能提供所有普通作业需要的水面通讯设备。

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通讯

“探索者”AUV被设计成完全能自主作业的水下工作器。它具有能与母船进行通讯的功能。所有的“探索者”AUV都装有水下声讯通讯系统 – 无线电以太网，IRIDIUM 卫星调制解调器。通讯设备的选择最终可根据用户现有的系统而定。

水声通讯系统可让操作者监控AUV及任务执行情况，也可允许操作者向AUV发出指令，修改任务。

如果AUV保持处于水声通讯作用范围内，部分用户设备的数据能被传送和接收，操作人员得以确认传感器工作是否正常，从而保证勘测的质量。

根据海况和AUV所处的深度，我们水声通讯系统标准作用范围可至10公里。当AUV处于水面时，操作员通过无线电以太网与AUV进行通讯联络。在2公里范围内AUV的数据，状态信息和指令均能被传输和接送。操作者可通过无线电控制AUV。

IRIDIUM 卫星调制解调器可以让操作者对AUV进行远程跟踪，并可当作一个视线外的紧急定位器。

在船舶甲板上用有线以太网进行通讯联系，以此监控AUV系统执行情况并执行下水前的检查。当AUV回收后，也通过此有线以太网连接下载任务数据。

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导航定位精确的定位是保证勘测数据的可参性的根本条件。“探索者”AUV装备有误差小于0.1%的航行距离的高精度定位仪。导航的数据是通过海军用等级的光纤或激光导航仪(INU) 和一台多普勒速度仪(DVL)来获取。

标准的“探索者”AUV配有一台IXSEA 公司的导航仪(PHINS)，一台Teledyne 公司的RDI多普勒速度仪(DVL)和一个Paroscientific 深度计。

传感器 精度INS 定位精度 小于0.1%的航行距离INS目标精度 0.05度 /纬度

INS 横摇和纵倾 0.01度多普勒速度仪(DVL)精度 0.3厘米/秒

深度传感器 0.01%的深度范围

高度仪输出分辨率 2.4毫米超短基线定位精度 0.2%的目标距离

从INU，多普勒速度仪(DVL) 和深度仪上输出的姿态和运动数据是通过一台回归式

Kalman 滤器进行处理，以而获得高精度的导航信息。

导航定位数据由安装在AUV上的传感器刷新。水下位置信息既可由超长基线声纳确定，也可由超短基线声纳系统确定。水面位置信息则由全球定位系统提供。

“探索者”AUV安装有底部避碰系统。AUV传感器能探测到底部障碍物并传输至控制计算机作出相应的反应。我们也提供障碍避碰和海面冰层避碰的选项。(page 8)

勘测作业通过编程，“探索者”AUV可以在一次投放中执行任意多次任务。任务是按预先选定的目标，并设计任务规划文件来制定的。AUV根据这些规划文件执行任务，应对挑战。

勘测的路径可在由任务管理工作站上创建。可用专供创建任务规划用的图形界面工具创建任务。创建好的任务可以保存以便将来使用或更改。

典型的一种勘测作业是让AUV行进到接近海底区域时用AUV上的旁测扫描声纳来获取数据。“探索者”AUV 安装了灵敏的水翼。它们可以控制和确保AUV在保持和恒定潜水深度的同时，满足现代声讯传感器所需的稳定性要求。

通过控制水翼也可帮助AUV避碰。在距海床很近的区域工作时，底部避碰系统必须在极短的时间里对探测到障碍物作出反应。通过控制水翼能使AUV迅速攀升而无需纵(倾)仰AUV，从而避免推进器(螺旋桨)太过靠近海底而损坏。

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数据记录高质量的海床图像必须是由一组装有先进传感器的稳定的平台来提供。“探索者”AUV既能提供足以容纳全套传感器组的空间，同时又具有优越的稳定性。

一个反应非常灵敏的控制系统和适度尺寸大小的控制水翼能使AUV保持稳定的姿态。航行时最大的角速度为0.2度/秒，AUV保持平稳状态下回转半径约为10米。

我们将AUV稳定性能和高质量的工业标准传感器融于一体。“探索者”AUV所具有的大容量用户设备空间和灵活性的特点使AUV只用一次潜水作业就获得众多不同类型的数据。

成套的传感器设备可包括：声纳，水下相机，频谱仪，重力仪以及众多的物理、化学、海洋方面的传感器。所有的传感器和AUV系统均采用同一参照时间。并且所有传感器和AUV 潜水数据均标注精确的时间和位置。我们能确保您的任务数据库是高质量，容易获取和操作的。

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传感器集成“探索者”AUV配有旁侧扫描声纳，多波束回声仪，海底剖面仪和温盐深仪等配置作为标准配置。可选用带空隙填充的旁侧扫描声纳。我们在众多的配置设备中为您挑选和推荐高质量，最能适合您数据要求的用户设备。

我们乐意为你开发新的传感器在AUV上的集成。我们既可以在制造，安装阶段进行新配置的集成工作，也可以在您的场所为您的新传感器的集成工作提供支援服务。我们提供包括电力，控制到数据记录在内覆盖几乎所有类型的传感器在AUV

内的集成工作。 我们也提供对所有声学系统的同步，以避免相互干扰冲突。

标准3000米深等级的探索者AUV用户设备的设计装载量为200公斤。若需配置较重的传感器组则可以通过加长压力舱或湿舱区的长度或增加浮力材料来实现。以下图像印证了从我们第一代ARCS AUV到我们最近一台探索者AUV传感器采集到的图像的变化和进步。

自1984年来， ISE完成了超过90种用户设备集成到AUV的工作。我们也帮助“探索者”AUV的用户进行导航设备，无线电，传感器和海洋学设备的集成工作。

我们一些客户保留专用的设备模块用于特定任务。一组训练有素的操作人员可以利用在AUV为下次任务进行充电和在制定任务规划期间完成切换传感器组的工作。

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供电探索者AUV是通过可充电的锂电池供电的。我们标准的电池供应商是EXIDE。 每一个电池模块可在提供1.6千瓦小时，48伏特下提供34 安培 小时。

电池模块被排列放置在压力舱内的电池盘内。通过增加电池模块数量来提高AUV

的航行时间和航程能力。电池的能量密度越大，则AUV可以获得更长的运行时间和更快的航行速度。

每一电池模块都含有自己的\电压电流监测系统。系统设定了对电池组的运行监测，以防止充电过度，并保持各电池间的平衡。电池组管理系统可以确保在任何状态下的安全操作。

“探索者”AUV通常含一盘，两盘甚至三盘电池，每一电池盘含 10个电池模块。两个电池盘可容纳20个电池模块，3个电池盘可装30个电池模块。探索者AUV最高可达到航行450公里或续航85小时。

电池模块满足联合国关于电池运输的原型试验的要求(UN SR/SG/AC 10/11Rev 4)。也就是说所有的电池满足严格的防火，发热和抗震要求。(page 12)

安全保护AUV 是一个巨大的投资项目。为防止丢失，“探索者”AUV配有错误报警系统和多种保护措施以确保能在应急情况下安全回收AUV。错误监控系统在整个潜水作业工作中连续不断地检查各分系统和主配件的状态。

当问题发生时，AUV控制计算机会利用错误响应清单来诊断事件的严重程度并作出对应的反应。此反应可能是继续执行任务，或关闭某一设备，或激发中断执行任务操作的程序。错误应对方案可由操作者为每一任务预先编程设定好的， 也可进行更改。

中断任务程序是令AUV立即上浮出水面或停泊在海床底部。我们能提供全深度可变压载系统来辅助AUV在海床停泊。每一条AUV均配有水下声讯调制解调器能让操作者获得AUV位置信息。

紧急情况下，AUV可通过释放压重块自行上浮到水面。当压重块被释放后，AUV

获得正浮力从而使AUV能上浮至水面。此操作可通过遥控命令执行也可作为任务规划的一部分。

“探索者”AUV配有高亮度示位灯。 当AUV处于水面上时，从5公里的以内能看见此灯光的闪烁。每一个AUV均配有一无线电方位发射器。此发射器讯号在空气中的传播范围可达在20公里以上，可以被位于10公里内的船舶接受到。

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投放下水

AUV投放下水的方式有许多种。其中，坡道式下水方式被公认为最安全，最为实用。 ISE提供两种坡道：适用于3级以下海况使用的轻型坡道系统，和适用在5级海况情况下工作的，甲板可操作区域达4米的船舶使用的自伸缩式坡道系统。

坡道系统与船舶甲板相固定，保证了AUV的平稳和安全。AUV随着坡道慢慢放下，滑入水中，开始执行任务。

回收AUV时，浮子及绳索从AUV艏部弹出。操作人员用钩子钩住绳索，牵引AUV

到位。然后，由绞车钢丝顺着坡道将AUV牵引到位并安全固定。

之后，整个系统由船舶的吊车或内置马达升吊和停放到船舶甲板上。在配有坡道系统的情况下，不需要另外部署一小船驳或配备潜水员。

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回收常常，由于条件限制不允许或无法配备或安装坡道装置。在这种情况下，我们与您分享我们经验：我们已经用此方法在超过200多个水下机器人上实践过，几乎适用于所有舶舶操作的AUV回收的操作经验。

每一个AUV都安装有最基本的起吊钩和吊绳。此吊绳与船舶的吊车相系并由一快速脱钩与AUV相连。船舶吊车吊起AUV并放入水中，脱钩释放后，AUV开始执行任务。

在回收AUV过程中，操作人员操控AUV使之靠近母船。操作人员不需离开甲板就可以触及AUV。操作人员把吊绳挂到起吊钩上， 安全系住AUV。 一旦吊绳系住后， 吊车吊离AUV出水并将AUV放置在甲板上的AUV停放架上。

同样，此操作不需要部署小船驳或配备潜水员。

还有另外一些下水和回收的方法，有一些根据其船舶甲板有限工作区域的大小和重量的限制情况来决定。我们也能提供垂直方式下水和回收系统， 即笼式机械结构或对现有设备进行改造。

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培训ISE 提供阶段式培训。我们提供几种不同培训计划，目的是为了确保您的AUV能安全和有效的工作。第一阶段的操作和维护的培训是为期2天的课堂和车间培训。学员先分别从AUV组成件，各组成系统，AUV功能和任务策划程序开始学起。

第二阶段的培训是在海上进行。学员分别练习AUV下水和回收程序，潜水作业管理，AUV运转和数据管理。

培训教会学员掌握运用控制软件和自己编制所需的控制响应的技能。这样，使您的操作人员队伍在AUV整个服务期内有能力对AUV实施改动和整合集成新的设备。我们同样提供专家培训，让你的人员能够自己配置AUV和其软件。这些是所有探索者AUV的可选项，一般可在AUV交货之后的任何时间段内进行。

文档我们提供安全及有效地操作和维护AUV所需的的所有操作手册，技术图纸和软件说明。每一条AUV交付使用时都随附与之配套的文件系统。

操作和维护手册包含了AUV详细的操作步骤指导说明和服务指南。 手册按逻辑方式编列，介绍了AUV概述，主要系统和维护要求。

控制系统手册介绍了安装，操作和备份及重新安装AUV和船用计算机操作系统的步骤。

ACE用户手册介绍了如何编制和修改AUV软件。它包含了概述，系统要求和安装提示。另外也附加补充提供ACE组件编程手册。这是一本详细的技术文件，例证了如何建立AUV控制所要求的ACE各组成件。

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质量管理和控制我们的质量管理程序能确保我们在满足预算情况下，及时提交满足合同要求的AUV。二十五年多来，致力于用户满意和持续改进是ISE一贯的核心价值观。我们的质量管理体系是经ISO9001:2008注册认证的体系。

我们对每一个我们建造的AUV的质量进行评审和改进。我们策划并实施包括制造，试验和培训在内的计划，以确保每一个AUV交付时完成和记录了所有要求的项目，并符合质量标准的要求。

从邀请您参与设计评审到参加验收试验，我们致力于让用户满意。

1996年，我们首次通过ISO9000认证。2009年，我们的质量管理体系成功地升级更新到ISO9001：2008标准。我们严格执行质量管理体系要求，公司每一个过程均围绕在满足质量要求前提下如何提高工作效率的这一宗旨展开。

我们持续不断改进的计划使我们总是致力于提供更好产品和更优良的服务。我们的质量目标是让用户满意。

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试验每一个部件在安装到AUV前均要经过严格的检查和试验，以确认其符合标准要求及工作正常。一旦所有部件安装到位，AUV要经受一系列严格的测试，以确认其达到期待的要求。

在制造过程中，AUV压力舱体要进行压力大小等同于AUV在极限工作深度时承受的压力的压力试验。 我们能提供您所有试验结果和试验报告。

当建造完毕时，我们在车间内和试验池中进行制造方验收试验(FAT)。

当制造方验收试验(FAT)通过后，我们会在一条母船上部署AUV的第一次海上验收试验(SAT)。通过一系列的设定程序的试验来考核和验证AUV本身和各设备的工作和功能执行情况。在海试时，我们也测试AUV运作以确保各传感器尽可能获得高质量的数据。

成功地通过海试后，AUV可以交付给您使用了。但这并不意味着我们的服务到此结束。我们可以根据您的愿望，在您的AUV工作区域协助您进行买方海上验收试验(HAT)。买方海试(HAT) 是在AUV执行首次任务前的一次全面的效用试验。

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运输当验收试验通过后，AUV将被打包，准备运输。整个AUV可以用海运，空运和通过陆路运输方式进行。我们负责将AUV及其零部件打包和装运。

如果您选择海运或陆路运输，我们会将整个AUV连同所有工具和设备一起放置在一个20’国际标准集装箱内。根据您的需要，我们还能为您定制一放置在甲板上的作为工作间使用的工作集装箱。

如采用空运方式，我们将AUV拆分成几部分。整个AUV系统根据AUV参数不同可别分别容纳装在3至5个LD3集装箱内。或者，我们可为您定制适合小型飞机如DC-3和Twin Otters装运用的木箱和垫架。

探索者AUV可用一般的商用飞机运输到世界的任何地方。也就是说，您不必安排特殊航机，航班，就可以快速有效地部署您的AUV。

无论您选择哪种方法，我们都将您的AUV安全托运，保证它能安全抵达并能快速投入使用。

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客户服务我们的客户服务早在订单下达前的市场营销阶段就开始了。我们倾听您的需求，

根据您的要求为你策划从设计，制造，试验到运输一系列的过程。

我们的售后服务在您收到AUV后立即生效了。我们立刻为您的操作作业提供支持，包括提供备件，修理及咨询服务。

电话咨询

当您电话咨询我们的时候，熟悉您的AUV的专业人员会立即获取所有相关信息，针对您的问题，进行一一解答。

AUV运送到达后， 我们会协助您进行船舶或驳船安装。我们AUV专家会到场协助您执行AUV第一次任务。随后，我们提供24小时技术支持。

我们提供英语，法语及中文服务。我们的白天电话咨询服务从周一开放至周五。电子邮件，网站，可视电话会议均可被用来进行文件传送和对话通讯。我们也提供后勤支持，及补充您所需的备品备件。

我们的服务体系贯穿整个AUV生命周期，从而使您能在您拥有它的期间获得最大的生产效益。典型的例子是：由我们制造的并放置在加拿大阿伯塔省西埃得蒙顿商

厦内游乐用载人潜水艇已连续服役了18年，每年使用364天，每天潜水作业20次。在21年里，潜水作业超过了45万次。(page 20)成就ISE的探索者型AUV已经取得许多成功部署的例子。最近一个成功的例子就是我们的AUV成功地执行了在北极的任务。

在连续10天水下作业期间，探索者执行了3个任务。第一个任务是沿从主大本营出发至一个设在浮冰层上临时营地进行水下勘测；第二个任务是沿着临时营地周围进行勘测；第三个任务是在返回主大本营的路途中进行勘测并回收AUV。

探索者在北极完成了1000多公里无人监督的勘测任务。这是第一次由AUV在冰层下执行海底勘测任务。这也是由AUV在北极创下3162米深的第二大深度记录。

AUV曾经停靠了三次。当它与回收用停靠装置相连时，AUV即开始进行水下充电，勘测数据传输给水面控制计算机，而下一次任务就被下载到AUV的中心计算机上。所有这些都是在AUV依旧停留在水中是进行的。

加拿大国土资源部所属的这两条探索者AUV均计划于2011年在北极执行更多的勘测任务。

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用户满意

诚实和正直是我们的核心价值。我们丰富的经验能确保您能从您新的AUV中收获最多。探索者AUV会给您的勘测活动带来高质量的数据。

我们让您参与项目的每一阶段。 我们也提供综合支持以确保您能有效和安全地操作您的AUV。

我们的用户同时也是我们的工作伙伴。在整个AUV的生命周期中，我们互相协作，共同开发新的理念和不断改进和提高。

我们事业的基础是基于在用户满意上的。这也是我们能获得重复订单和众多用户推荐的根本。从市场营销到售后服务， ISE致力于交付满足您要求的最好的AUV。

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参数

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