杨汶洁，彭杰钢，*，徐 林，王家琦

（1.电子科技大学 自动化工程学院，四川 成都 610000；2.武汉第二船舶设计研究所，湖北 武汉 430202）

0 引言

海洋蕴藏着十分丰富的可利用资源，而水下探测技术是海中资源找寻和开发过程中的关键一环。现如今人们对海底探测仪器在面对黑暗无光的复杂环境时的近距离物体探测精度和装置快速反应需求越来越高。同时，人们更希望能便捷地将探测装置布置于水下遥控探测器上，使得探测器应用场景更加灵活。因此，一种基于主动电场定位原理的探测方法开始更广泛地进入研究人员的视野中[1-2]。

主动电场探测的思想源自仿生学研究。自20世纪50年代，生物学研究者在亚马逊流域的河流中发现了一种鱼类，这种鱼类通过自身放电组织（Electric Organ Discharges，EODS）发射幅值1 V左右、频率不超过1 000 Hz的低频微弱电场。当电场在水中传播时，若传播途中有物体存在，电场在水中的空间分布会发生畸变，此类鱼则通过电场感知器官获得畸变电场的信息，指导自身进行各项生命活动。科学家因此称其为弱电鱼[3]。

研究者的实验发现弱电鱼的电场感知器官能够精确识别出1%的电场幅度变化。依靠电场发射器官和感知器官，弱电鱼可以进行逃避猎杀、捕食、导航定位等活动[4-5]。研究者将这种探测方式命名为水下主动电场定位。依靠这种生物机理，弱电鱼能够在完全黑暗无光、环境复杂浑浊的水中生存[6-7]，并能全方位地感知周围环境，获得如周围物体的位置、大小、形状和组成等全面的环境信息[8-9]。……