王志光，王凯朋，魏照宇，李明杰，姚宝恒，连 琏

(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240)

0 引 言

在海洋观测、开发中广泛应用的潜水器主要有自主式潜水器（AUV）[1]、水下滑翔机（AUG）[2]、无人遥控潜水器（ROV）[3]和载人潜水器[4]等。这些潜水器主要通过搭载不同的传感器或作业工具完成诸如海洋考察、水下监测、海底管道检查、水下考古和水下搜救等工作。

目前各国制造的潜水器在水中多为较小的正浮力状态或零浮力状态。因此，潜水器对目标工作水域的密度变化较为敏感，尤其是当潜水器在海上工作时，海水的密度在不同的海域、水深、气象状况等环境条件下呈现出相当大的变化，从而导致潜水器的浮力、浮心等也出现较大的改变，进而影响潜水器工作性能，使其无法完成既定的任务，甚至威胁到潜水器的安全[5-6]。针对潜水器对目标工作水域的密度变化较为敏感的设计，通常采取提前测量或估计目标工作水域的密度，在实验室水池中进行潜水器的配平，而后当潜水器到达目标工作水域时，需要再次对目标工作水域的密度进行测量，当潜水器在实验室水池配平时的密度与该水域的密度一致时，潜水器就可以正常下水工作，一旦发生变化，就需要对潜水器进行重新配平。然而在海上对潜水器进行配平、调试十分不便且费时，尤其是当潜水器的目标工作水域在极地海域时，由于自然环境的恶劣，调整潜水器的配平往往更加困难。因此，潜水器在不同海域的自适应能力较弱，应用也受到相当大的限制。……