很多初涉水下无人机的玩家
一定会有这样的疑问
都是无人机
水下的和空中的一样吗?
既然可以下水
最深可以下潜多深呢?
水下无人机又能干什么呢?
那么,下面的内容你一定不能错过。

01
水下无人机的研发为何难于空中无人机?
水下阻力高于空气阻力
空气阻力会受空气密度、物体的受力面积、物体受力面的角度、物体的形状、物体和空气的相对速度等因素影响。而在同样速度下,水的阻力是空气中的约800倍,原因是水比空气密度大得多。
因此想要克服阻力在水中操作无人机流畅使用,其难度可想而知。

约肯水下无人机机身采用流线型设计,模仿鱼的形状,尽可能地减小水中阻力,目前,它在水中的运动速度最快可至2m/s。相较于空中无人机只能前后左右上下曲线运动和悬浮,约肯水下无人机"Oceaneye"还能够实现3D全域运动姿态,在水中也能灵活翻滚。
电池续航能力问题
众所周知,阻力越大,耗能就越多,所以电池续航能力是无人机的一大短板。目前市面上的空中无人机续航时间很少有超过1小时的,偶遇低温情况电量还会急剧下降。
但约肯机器人的几款水下无人机,拥有长达1-5小时的续航能力,充一次电,足够完成一次水下作业任务。
BW Space Pro 平均可续航5小时
BW Sapce Pro Max 平均可续航3小时
Oceneye 平均可续航1小时
但要注意,电池具体的续航时间还和航行速度、灯光强度、是否开启拍摄录像、是否连带机械臂一同使用有关,这些使用参数越高,电池续航时间就会越短。
在陆地上,我们可以“会当凌绝顶,一览众山小”。

可在水中,太阳光被阻挡或散射,越到深处,光线越弱,且人眼可见范围会随着亮度的降低而减小。大约下潜至20米,水下基本全黑,人眼几乎不能依靠自然光源观察周遭环境。

不过有了水下无人机后,可通过操作,完成100米的下潜和远达数百米的观测距离,意味着可以在纵深百米的水域进行活动和观测;同时,水下无人机上的照明LED灯能够解决下潜太深光线不足的问题。
02
为什么水下拍到的大多为蓝绿色画面?


(河水) (海水)
这是由于河水的深度比较浅,不足以吸收掉绿光,而且河水中含有微生物、水藻和颗粒物等,容易让湖泊呈现出绿色,在水下5米之后颜色将会发生微妙变化;而海水深度较深,可以吸收掉绿色而反射蓝色。

再深究下去,其实是因为波长的不同而出现的“偏色”。人眼可接收到的可视光谱范围约为380~780nm,紫外线和红外线是肉眼无法看见的。

如上图可知,波长较长的红光的穿透能力最弱,到水下3-4米就最先消失了;蓝光具有较短的波长,在水中的传输距离更远;大部分波段的光在水下传播时都会受到强烈的吸收衰减,只有波长在480±30nm波段的蓝绿光在水中的吸收衰减系数最小,穿透能力最强。
故解释了为什么水下看到的大多为蓝绿色画面。
03
水下无人机为什么带有线缆?
由于水下无线信号传输和陆地大有不同,陆地通信依赖的电磁波在海水折射之后,传输耗损严重,通常随着水下距离的增加,信号衰减特别快,无法满足远距离水下组网的要求,一般到达水下10m就会中断图像实时传输和控制信号。
若想实时回传水下画面或信号,就必须要接一根线缆,所以目前主流的无人机都是带线缆的。带线缆可以做到实时回传水下景象;且水下环境复杂,线缆也可以作为安全绳,将设备拉回。
04
水下无人机带有线缆会被缠绕住吗?
在回答此问题前我们先来对比下传统水下电缆与零浮力电缆:

水下无人机采用的是零浮力电缆,其优异的性能和产品优势,经受了市场和实践的检验。当无人机在水面运行时,线缆会浮在水面上;当其下潜时,线缆在水中会被顺着下延,不存在缠绕成一团的情况。

(抖音扫码观看"拉力测试")
零浮力线具有抗拉、耐磨、防水、防油、耐寒、防腐蚀、阻燃等特性。约肯水下无人机所定制的线缆能够抗150Kgf的拉力,在水下碰到礁石完全不用担心会被拉断。
05
水下无人机可以下潜多深?
世界有四极。第一极和第二极是地球两头最远端:南极和北极;最高极——珠穆朗玛峰,则被称为世界第三极;还有第四个极点未曾真正涉足,那就是上万米以下的海底深处,即世界上的最深极——马里亚纳海沟,这是海洋的最深处,其深度在11000米左右,比珠穆朗玛峰还要高2100多米,这里的压力是海平面的1100倍。
有人会问100米的压强很大,无人机体积这么小,是否能够承受住?
我们可以来算一下:
P=ρgh=1000kg/m3 X 9.8N/kg X 100m=980000Pa
(约9.7个标准大气压)
相当于在1dm²(约一部华为荣耀10的面积)上均匀施加1000KG的力。
从生理范围上考虑,即便是水性不错的渔夫,不带气瓶也只能下潜十几二十米,相当于承受2-3个大气压,至此已是极限;若想潜入更深的水底,所需的潜水装备花费也是不可估量的。

而水下无人机不同于人体,其采用高科技密封舱设计,耐高压、抗腐蚀,且约肯水下无人机采用全封闭防海水盐结晶电机(市面上其他水下无人机采用半封闭),能够更好抵御高浓度海水导致的盐份结晶,在水下实现一机多用,达到更安全、更高效、更省钱、更长使用寿命的目的。
06
水下无人机有哪些功能?
水下无人机的常见功能如下:
(下滑查看)
07
水下无人机可应用于哪些场景?
基于以上功能,我们可以将水下无人机应用到以下场景中:
(下滑查看)
文章转载自:约肯机器人

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