杨 翊，朱兴华，胡志强，林 扬

(中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室，沈阳 110016)

水下机器人柴电动力系统可靠性研究

杨 翊，朱兴华，胡志强，林 扬

(中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室，沈阳 110016)

大型化是未来水下机器人发展的重要趋势，大排水量水下机器人多采用柴油机作为动力系统的动力源。本研究面向水下机器人柴电动力系统在设计过程中选用单套或双套柴油机组技术方案的问题，进行系统可靠性分析，对比单套柴油机组与双套柴油机组在不同工况下的系统可靠度。结果表明：巡航状态下双套柴油机组可靠度较单套柴油机组提高25%以上；高速航行状态下双套柴油机组可靠度较单套柴油机组降低最大可达31.2%；巡航状态与高速航行状态各占全部工作流程一半时，双套机组的系统可靠度与单套机组的系统可靠度相同。

水下机器人；动力系统；柴电；柴油机；可靠性

0 引言

水下机器人(Unmanned Underwater Vehicles，UUV)是人类认识和开发海洋不可缺少的工具之一[1]。近年来，水下机器人的发展呈现出大型化的发展趋势，大排水量水下机器人(Large Displacement Unmanned Underwater Vehicle，LDUUV)成为世界水下机器人技术发展的重点。为了支撑新型水下机器人的长期作业能力，多采用具有较高能量密度和功率密度的油电混合动力系统。然而，由于水下机器人需要在无人干预的条件下长期工作，且工作环境比较恶劣，所以对于其动力系统可靠度具有较高要求。本研究结合水下机器人柴电动力系统技术研发和工程应用中积累的经验，面向水下机器人在设计过程中选用单套或双套柴油机组技术方案的问题，针对水下机器人使用过程中可能存在的各种工况，对柴电动力系统进行可靠性分析。……