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[摘 要]随着科技的进步和社会的发展，ROV（水下机器人）的应用也逐渐广泛。三峡工程肩负着发电、防洪、航运等社会使命，是我國关系国计民生的重大项目，在我国的经济地位也尤为突出，因而三峡大坝的安全就显得极为重要。三峡水下安防工程所用ROV就是保三峡安全的其中一项重要措施，研究方法分岸基和水下进行实验、验证，最终达到满足三峡上下游水域的使用要求。
[关键词]检查；测试；试验；分析。
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0340-01
1 ROV产品技术状态
1.1 产品清单及技术状态
本项目含2套ROV系统，每套ROV及其搭载设备包括MOJAVE ROV系统航行体、MOJAVE ROV系统水面控制单元、脐带缆、脐缆绞车和搭载设备等，其中搭载设备包括PA500高度计、IGC电罗经、Gemini 720i前视图像声纳（以下简称前视声纳，含声纳处理器）、摄像机等。
1.2 产品进场检查
1.2.1 开箱前检查
采用目测法，检查包装箱的完好度，有无明显变形或破损。作出是否合格判断。
1.2.2 外观及数量检查
采用目测法，对照订货单和订货号进行清点，查验设备外观完好，无明显变形和破损；查验设备数量及附件、备品备件等是否相符，作出是否合格判断。
1.2.3 文档齐套性检查
采用目测法，检查产品合格证、使用说明书、操作手册、测试报告等文档。查验文档的完整性，作出是否合格判断。
2 试验方案
2.1 ROV系统设备接口关系如图1：
2.2 室内通电测试
2.2.1 测试内容
1）ROV航行体推进器运行情况；2）测试高度计工作情况；3）测试图像声纳工作情况；4）水下光源与水下摄像机功能检测；5）电罗经与磁罗盘功能检测；6）云台运行测试；7）相关远传数据的接口调试。
2.2.2 试验步骤及方法
连接编号007的ROV航行体，脐带电缆，绞车、甲板控制单元，操控平台，各接口关系如图1所示。并且对系统进行上电，系统上电以后我们需要首先确认ROV及其搭载仪器能够正常供电并且全部工作正常。然后逐项对ROV系统进行检测。
1）ROV航行体推进器运行情况。入水前开动ROV的5个推进器，让其正转、反转（测试推进器运行情况时保持同推进器的距离，确保人身安全），观察其运转情况是否正常。
2）测试高度计工作情况。开启高度计，能正常工作，并能得到相应的高度数据信息。
3）测试前视声纳工作情况。开启前视声纳，检查声纳成像情况。设备能正常工作，并能得到相应的声纳图像数据。
4）水下光源与水下摄像机功能检测。ROV系统通电，打开并调节水下光源，观察照明是否正常；打开水下摄像机，观察是否能显示相关图像，图像是否正常。
5）电罗经与磁罗盘功能检测。适当移动ROV航向体的位置，观察电罗经的读数变化，应能显示正常的航向和姿态数据。
6）云台运行测试。操纵云台动作，观测云台在垂直方向上转动的角度是否能达到±85°。
7）相关远传数据的接口调试。在项目2）水下光源与水下摄像机功能检测的过程中，从声纳处理器后面板的视频输出端口外接另一个显示器，观察其显示的图像是否与主显示器上的图像一致。
以上项目测试正常并符合要求后将进行水下测试。
3 水下试验
3.1 湖上测试内容
1）ROV航行体性能测试；2）测试高度计工作情况；3）测试图像声纳工作情况；4）测试水下相机工作情况；5）测试IGC水下罗经工作情况；6）测试ROV能够按照自动定深、定高、定向等模式进行水下的航行。
3.2 试验步骤及方法
1）ROV系统及测试相关设备运往漳河码头，通过航车吊放到趸船上；
2）试验船航行到指定地点；
3）连接编号为007的ROV航行体，脐带电缆，绞车、甲板控制单元，操控平台，各接口关系如图1所示；
4）ROV航行体下水前通电检查，确保推进器、电罗经、水下摄像机、光源等工作正常；
5）连接好收放索利用航车对ROV航行体进行布放；
6）航行体入水后再将收放索固定到脐带缆上；
7）分别测试ROV的动力推进和操控性能及照明系统的工作性能；
8）观察高度计、压力传感器数据显示情况；
9）对目标船进行船底扫描，观察前视声纳的图像显示情况；
10）对目标船进行船底摄像，观察水下相机拍摄的图像；
11）观察电罗经、磁罗盘数据显示情况；
12）前向最大速度测试；
在趸船船舷一侧用卷尺量出S=10m的长度，ROV下水，操纵ROV沿平行船舷方向从起步开始全速前进通过这段距离，并用秒表记录ROV航行体通过这段距离所用的时间t，计算出平均速度。重复5次，考虑到水流的影响，要求至少有1次最大速度Vmax≥2m/s。
根据物理学公式初速度为0的匀加速直线运动的Vmax=at=2=2S/t，代入S和t即可计算出。
13）垂向最大速度测试；
操纵ROV从起步开始全速下沉或上浮，观察压力传感器读数，用秒表记录垂向运动H=10米所用的时间，计算出平均速度。重复5次，考虑到水流的影响，要求至少有1次最大速度≥1m/s。
根据物理学公式初速度为0的匀加速直线运动的Vmax=at=2=2H/t，代入H和t即可计算出。
14）ROV进行自动定深、定高、定向等模式进行水下航行；
设定初始深度值为l，控制ROV在定深模式下航行，任意选择三个时刻记录压力传感器计的读数l1、l2、l3，分别与设定的深度值相减得出平均值不大于0.5m。
设定初始高度值为h，控制ROV在定高模式下航行，任意选择三个时刻记录高度计的读数h1、h2、h3，分别与设定的高度值相减得出平均值不大于0.5m。
设定初始航向值为α，控制ROV在定向模式下航行，任意选择三个时刻记录电罗经的读数α1、α2、α3，分别与设定的航向值相减得出平均值不大于5°。
4 实测效果
4.1 摄像机拍摄水下目标物
水下目标物采用200*200*200的铁盒，用缆绳系上置于目标船底，通过前视摄像机可以清晰看到目标物（图略）。
4.2 声纳观测到目标物（铁盒）
通过rov前视声纳可以清晰成像目标物（图略）。
5 分析结论
ROV航行体在水中运动灵活，操控性好。高度计、罗经等设备工作状态良好，前视声纳与水下相机的图像清晰，各种航行模式下工作正常。验收测试结果符合技术协议的规定的功能和技术要求。
参考文献
[1] 三峡水下安防工程ROV试验报告.
[关键词]检查；测试；试验；分析。
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0340-01
1 ROV产品技术状态
1.1 产品清单及技术状态
本项目含2套ROV系统，每套ROV及其搭载设备包括MOJAVE ROV系统航行体、MOJAVE ROV系统水面控制单元、脐带缆、脐缆绞车和搭载设备等，其中搭载设备包括PA500高度计、IGC电罗经、Gemini 720i前视图像声纳（以下简称前视声纳，含声纳处理器）、摄像机等。
1.2 产品进场检查
1.2.1 开箱前检查
采用目测法，检查包装箱的完好度，有无明显变形或破损。作出是否合格判断。
1.2.2 外观及数量检查
采用目测法，对照订货单和订货号进行清点，查验设备外观完好，无明显变形和破损；查验设备数量及附件、备品备件等是否相符，作出是否合格判断。
1.2.3 文档齐套性检查
采用目测法，检查产品合格证、使用说明书、操作手册、测试报告等文档。查验文档的完整性，作出是否合格判断。
2 试验方案
2.1 ROV系统设备接口关系如图1：
2.2 室内通电测试
2.2.1 测试内容
1）ROV航行体推进器运行情况；2）测试高度计工作情况；3）测试图像声纳工作情况；4）水下光源与水下摄像机功能检测；5）电罗经与磁罗盘功能检测；6）云台运行测试；7）相关远传数据的接口调试。
2.2.2 试验步骤及方法
连接编号007的ROV航行体，脐带电缆，绞车、甲板控制单元，操控平台，各接口关系如图1所示。并且对系统进行上电，系统上电以后我们需要首先确认ROV及其搭载仪器能够正常供电并且全部工作正常。然后逐项对ROV系统进行检测。
1）ROV航行体推进器运行情况。入水前开动ROV的5个推进器，让其正转、反转（测试推进器运行情况时保持同推进器的距离，确保人身安全），观察其运转情况是否正常。
2）测试高度计工作情况。开启高度计，能正常工作，并能得到相应的高度数据信息。
3）测试前视声纳工作情况。开启前视声纳，检查声纳成像情况。设备能正常工作，并能得到相应的声纳图像数据。
4）水下光源与水下摄像机功能检测。ROV系统通电，打开并调节水下光源，观察照明是否正常；打开水下摄像机，观察是否能显示相关图像，图像是否正常。
5）电罗经与磁罗盘功能检测。适当移动ROV航向体的位置，观察电罗经的读数变化，应能显示正常的航向和姿态数据。
6）云台运行测试。操纵云台动作，观测云台在垂直方向上转动的角度是否能达到±85°。
7）相关远传数据的接口调试。在项目2）水下光源与水下摄像机功能检测的过程中，从声纳处理器后面板的视频输出端口外接另一个显示器，观察其显示的图像是否与主显示器上的图像一致。
以上项目测试正常并符合要求后将进行水下测试。
3 水下试验
3.1 湖上测试内容
1）ROV航行体性能测试；2）测试高度计工作情况；3）测试图像声纳工作情况；4）测试水下相机工作情况；5）测试IGC水下罗经工作情况；6）测试ROV能够按照自动定深、定高、定向等模式进行水下的航行。
3.2 试验步骤及方法
1）ROV系统及测试相关设备运往漳河码头，通过航车吊放到趸船上；
2）试验船航行到指定地点；
3）连接编号为007的ROV航行体，脐带电缆，绞车、甲板控制单元，操控平台，各接口关系如图1所示；
4）ROV航行体下水前通电检查，确保推进器、电罗经、水下摄像机、光源等工作正常；
5）连接好收放索利用航车对ROV航行体进行布放；
6）航行体入水后再将收放索固定到脐带缆上；
7）分别测试ROV的动力推进和操控性能及照明系统的工作性能；
8）观察高度计、压力传感器数据显示情况；
9）对目标船进行船底扫描，观察前视声纳的图像显示情况；
10）对目标船进行船底摄像，观察水下相机拍摄的图像；
11）观察电罗经、磁罗盘数据显示情况；
12）前向最大速度测试；
在趸船船舷一侧用卷尺量出S=10m的长度，ROV下水，操纵ROV沿平行船舷方向从起步开始全速前进通过这段距离，并用秒表记录ROV航行体通过这段距离所用的时间t，计算出平均速度。重复5次，考虑到水流的影响，要求至少有1次最大速度Vmax≥2m/s。
根据物理学公式初速度为0的匀加速直线运动的Vmax=at=2=2S/t，代入S和t即可计算出。
13）垂向最大速度测试；
操纵ROV从起步开始全速下沉或上浮，观察压力传感器读数，用秒表记录垂向运动H=10米所用的时间，计算出平均速度。重复5次，考虑到水流的影响，要求至少有1次最大速度≥1m/s。
根据物理学公式初速度为0的匀加速直线运动的Vmax=at=2=2H/t，代入H和t即可计算出。
14）ROV进行自动定深、定高、定向等模式进行水下航行；
设定初始深度值为l，控制ROV在定深模式下航行，任意选择三个时刻记录压力传感器计的读数l1、l2、l3，分别与设定的深度值相减得出平均值不大于0.5m。
设定初始高度值为h，控制ROV在定高模式下航行，任意选择三个时刻记录高度计的读数h1、h2、h3，分别与设定的高度值相减得出平均值不大于0.5m。
设定初始航向值为α，控制ROV在定向模式下航行，任意选择三个时刻记录电罗经的读数α1、α2、α3，分别与设定的航向值相减得出平均值不大于5°。
4 实测效果
4.1 摄像机拍摄水下目标物
水下目标物采用200*200*200的铁盒，用缆绳系上置于目标船底，通过前视摄像机可以清晰看到目标物（图略）。
4.2 声纳观测到目标物（铁盒）
通过rov前视声纳可以清晰成像目标物（图略）。
5 分析结论
ROV航行体在水中运动灵活，操控性好。高度计、罗经等设备工作状态良好，前视声纳与水下相机的图像清晰，各种航行模式下工作正常。验收测试结果符合技术协议的规定的功能和技术要求。
参考文献
[1] 三峡水下安防工程ROV试验报告.