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中山校景背景圖

20060815 第一艘國人自製水下無人遙控潛航器 問世 成大-中山校際整合中心成果發表
  • 水下無人遙控潛航器(ROV)關鍵技術發表
20060815 為整合國內外優秀人才及資源,在學術領域形成實力堅強的團隊,提昇教學及研究之品質,本部前於91年至93年推動研究型大學整合計畫。國立成功大學與國立中山大學採校際整合方式組成跨校研究中心,以領域為導向進一步凝聚人才、資源,提昇教學與研究水準,兩校以互補但不重疊之資源,整合成立3個跨校整合研究中心,其中成大-中山海洋環境及工程技術研究中心計畫執行頗具成效,特於本(95)年8月15日召開成果發表會。

國立成功大學與國立中山大學透過教育部部校際整合機制,合力開發出國內第一艘水下無人遙控潛航器,性能媲美歐美先進國家,此不啻為國內校際整合創下豐碩的成果,亦為國人自力研發水下無人遙控潛航器的關鍵技術開啟嶄新的一頁。對於未來國內海洋能源之開發、國防、漁業、水下管路施工檢測、救難搜尋、海洋環境研究等方面更形成革命性的影響。

國內第一艘水下無人遙控潛航器(ROV),在教育部經費補助下,由國立成功大學與國立中山大學校際整合海洋環境及工程技術研究中心研究團隊、成功大學特聘教授(系統及船舶機電工程學系)方銘川教授領軍下合作研發,共歷經三年的規劃、研發、設計、測試,終於在今年五月完成可潛航水深三百公尺。

此外,水下無人遙控潛航器在今年6月19日利用海研三號研究船,在小琉球附近海域進行海下實測,潛至二十公尺下的海域中,操控自如,並順利截取到海中之各項資訊包括影像、深度、定位、…等,在整個測試的過程中,水下無人遙控潛航器未發生任何異樣或其他相關問題產生。

計畫主持人方銘川教授表示,水下無人遙控潛航器在海洋能源開發、國防、漁業、水下管路施工檢測、救難搜尋、海洋環境研究等方面皆有極重要的應用價值,倘若國內可自行掌握關鍵的水下載具技術,不僅將來對科學研究、儀器開發、海洋工程等方面發展會有助益,也可以使環保署、海巡署、漁業署、國防部、中油等相關單位的業務不再受制於外國技術,甚至可以逐漸自力開發小型潛艇或掃佈雷載具,彌補潛艦外購延宕的防衛戰力空隙。

由成大-中山海洋環境及工程技術研究中心研究計畫所開發完成的水下無人遙控潛航器關鍵技術,包括流體力學方面的阻力實驗與評估、提供數值模擬預測的各種流體動力係數之量測、模擬有無電纜影響時潛航器之六個自由度運動;結構材料方面之1200公尺水深壓力的高壓模擬試驗艙之設計製造,並實際測試所使用的各種元件、接頭與組合件;電力系統方面的長距離,高水壓條件下,防電磁干擾之電力供應與控制訊號的衰減、雜訊等穩定性問題之解決、電纜張力與受海流影響的問題研究。

不僅如此,還有推進系統方面的高性能推進系統之馬達效率與設計、水密問題、驅動控制系統設計、新型環驅式推進器設計流程開發等,以及感應器整合方面的資料合流及分流通訊機制的建構;主控電腦與控制模式開發方面,利用線性或模糊控制、滑度動模式控制等非線性的控制策略,提供基本方位與深度之自動控制。

此外,在人機操作方面,開發完成系統及通訊架構設計與圖形使用者介面,同時在感測資料融合技術上,能成功傳輸各控制命令至主控電腦,也能成功接收回傳之深度、航向、姿態等感測器資料,並完成超短基線水下定位系統之對準偏差校正。

許多先進海洋國家,雖已經累積許多水下無人遙控潛航器(ROV) 的開發經驗與技術,但是台灣附近的海洋環境極為複雜,離岸不遠水深即可達一千公尺,也有暗礁、海溝、盆地、隆起、狹窄水道、島嶼等各種複雜的地形,以及終年強勁的海流,因此對許多先進國家開發之商用遙控載具而言,台灣海域仍是不易操作使用且具挑戰性的環境,因應台灣附近海洋環境而設計的水下無人潛航器則能順利解決此一問題。

由成功大學系統及船舶機電工程學系方銘川特聘教授擔任總主持人,其特色是結合成大與中山兩校三系所的教授與研究生共組研究團隊,屬於跨校整合的性質,該計畫包括六個子計畫,分別是由成大系統系方銘川教授、陳政宏助理教授主持的流體力學設計研究與測試、成大系統系吳鴻文教授及林忠宏副教授主持的電力、訊號傳輸及高壓水密技術研發、成大系統系謝旻甫助理教授及陳政宏助理教授主持的高性能推進系統研發。此外,還有中山大學海下所王兆璋副教授主持的感應器系統整合、中山大學機械系程啟正教授主持的主控電腦及系統控制、以及中山大學海下所陳信宏助理教授主持的操控人機介面與資料融合技術部分。這些同時也是國科會目前核准補助的部份整合計畫。

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