自主水下航行器

自主水下航行器，英文縮寫 AUV，是一種自己在海洋裡游動的機器人潛艇，既沒有纜繩把它拴在船上，也沒有人逐時逐刻地操縱它。你事先給它下達一項任務——勘測這一段海床、保持這個深度、採集這些測量數據——然後它便下潛，獨自把方案執行上幾個小時或幾天，再浮出水面把所獲交還給你。這讓它有別於帶纜的 ROV（遙控潛水器）：後者由飛手通過一根長長的臍帶纜即時操縱；而 AUV 剪斷了那根纜，用放棄持續操控來換取真正的獨立和遠得多的航程。

機器人一旦下到水裡，兩個看似平常的問題會變得出奇地棘手。第一個就是單純地停留在正確的深度：一個物體在水裡是浮是沉，取決於它的浮力，也就是它的重量與它推開的那部分水向上托起它的力之間的平衡。因此 AUV 會仔細調校這種平衡，並用鰭、螺旋槳或推進器來向前行進和轉向，很像魚用身體和尾巴那樣。有些滑翔機甚至靠改變自身浮力，在長長的、緩慢的之字形裡一沉一浮地省電，幾乎根本不開馬達。第二個問題是動力與外形：它必須自帶電池，還要抵擋深水那令人窒息的擠壓，所以 AUV 往往是流線型的密封管體，造得能高效地穿過海水。

最難的問題，是搞清楚自己在哪裡，因為給汽車和無人機指路的衛星信號——GPS——穿不過海水。一旦被切斷了它，AUV 就幾乎只能盲目地導航：它通過追蹤自己的速度和航向來推算自己移動了多遠，傾聽聲音從海床反彈回來，有時還藉助水下聲學信標來交會定位，因為無線電在水下毫無用處，而光在渾濁的水裡只能照到幾米遠。儘管如此，AUV 仍能測繪海底、巡檢管線和海底電纜、搜尋沉船、監測污染和海洋生物，並在載人船隻無法安全抵達的極地冰蓋之下進行勘察。