-99-CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONJan.2024·中国科技信息2024年第2期三星推荐◎水下机器人已有近70年的历史，目前广泛应用于水下作业、水下探测和水下科研等领域。目前，为在海水的特殊环境条件下实现自主水下机器人（AUV）的探测与作业工作，水下机器人自主巡航技术成为了海洋科学研究领域的一个热点问题。随着人类对海洋资源的需求不断增加，水下机器人在海洋工程和海洋资源开发等领域中的应用技术不断被人们关注和研究。国内外有很多学者研发了用于水下勘探的无人水下机器人，全球首台AUV诞生于美国华盛顿大学。近几十年来，由于高新技术的迅猛发展以及军事和海洋领域的迫切需求，一些发达国家开始高度重视无人水下自主机器人的开发。为此，这些国家成立了与之相应的科研机构，并研制出许多成熟的无人水下自主机器人产品，如美国的ABE、英国的Autosub、加拿大的Theseus等。在国内，水下机器人的研究起步较晚，中国科学院沈阳自动化研究所从1995年开始研究水下机器人，成为我国最早从事此类研究的单位之一。21世纪，海洋成为世界关注的焦点，联合国在2001年提出“21世纪是海洋的世纪”，各国积极将发展海洋经济、保护海洋环境和维护自身海洋权益等方面作为本国发展战略的重要内容。为顺应世界潮流，党中央、国务院提出“逐步把我国建设成为海洋经济强国”的宏伟目标。近几年国家要求加快建设海洋强国，经过多年的发展和实践应用，我国的水下机器人制造技术和应用水平已经取得显著的提高。目前，根据传感设备的不同，水下环境感知技术分为水下声学环境感知技术和水下视觉环境感知技术。水下声学环境感知技术可以利用声波在传播过程中碰到物体会发生反射的特性，在水中通过声呐技术感知大范围的环境信息，经过不同的算法处理，进而绘制出位于水下机器人四周的地形样貌。但由于在水下复杂环境中，声波的回波会受到环境、混响噪声等因素的影响，造成获得的声呐图像分辨率低、噪点过多和边缘细节缺失严重等问题，水下声学环境感知技术无法通过声波清晰地绘制出水下机器人四周的环境，同时水下机器人作业主要依靠近距离环境信息，因此水下视觉环境感知技术能够提供更为准确的图像信息和对水生物较低的影响，可以检测到水下水质颜色、水下地面形状等细节特征。因此，基于视觉的自主巡航技术备受关注，其主要优势在于水下视觉环境感知技术具有低成本、低影响、高精度、高效率等特点，各国学者也纷纷开展基于视觉的水下机器人自主巡航技术研究，...
