张明，马骁晨，李建龙

(浙江大学 信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027)

0 引 言

自主水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle，AUV）是一种可以根据预设任务，在水下自主航行的无人潜水器，具有自主航行、自主导航、自主探测的功能[1-4]。近年来随着AUV 能源、导航、自动控制技术等方面的提升，AUV 作为移动测量平台逐渐被应用于海洋环境监测、水下目标识别、水底地形探测等领域[5-7]。由于AUV 平台较小，其自噪声严重制约搭载于平台的声呐系统性能。如何有效控制AUV 的自噪声，对于平台声呐系统实现最佳性能具有重要实际意义。

AUV 的自噪声主要由航行器舵机等产生的机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声几部分组成[8-9]。文中的AUV 典型航速为3 kn，航速较低，噪声主要由机械振动、螺旋桨噪声产生[10]，本文主要对舵机等转动产生的机械噪声、螺旋桨噪声进行分析。通过AUV 平台与声呐系统一体化控噪设计，利用机械降噪、隔振材料、智能控制等手段，对AUV 进行系统性噪声控制。

1 AUV 自噪声分析及控制

1.1 自噪声分析

本文AUV 推进系统采用单推进器、4 个舵机驱动的方式，其结构如图1 所示。推进器电机固定于舱体内部，通过联轴器、传动轴驱动螺旋桨转动，产生推力；4 个舵机固定于舱体内部，通过轴杆驱动舵板转动，控制方向和升沉。

图 1 AUV 推进系统结构图Fig. 1Propulsion system structure diagram

首先在室内对推进器噪声、舵机噪声进行测试。推进器噪声分为电机噪声、电机加传动轴的噪声，以及电机加传动轴和螺旋桨的噪声。电机噪声指拆除传动轴和螺旋桨，只将电机固定在舱体内工作所产生的噪声；……