自主水下航行器

自主水下航行器，英文缩写 AUV，是一种自己在海洋里游动的机器人潜艇，既没有缆绳把它拴在船上，也没有人逐时逐刻地操纵它。你事先给它下达一项任务——勘测这一段海床、保持这个深度、采集这些测量数据——然后它便下潜，独自把方案执行上几个小时或几天，再浮出水面把所获交还给你。这让它有别于带缆的 ROV（遥控潜水器）：后者由飞手通过一根长长的脐带缆实时操纵；而 AUV 剪断了那根缆，用放弃持续操控来换取真正的独立和远得多的航程。

机器人一旦下到水里，两个看似平常的问题会变得出奇地棘手。第一个就是单纯地停留在正确的深度：一个物体在水里是浮是沉，取决于它的浮力，也就是它的重量与它推开的那部分水向上托起它的力之间的平衡。因此 AUV 会仔细调校这种平衡，并用鳍、螺旋桨或推进器来向前行进和转向，很像鱼用身体和尾巴那样。有些滑翔机甚至靠改变自身浮力，在长长的、缓慢的之字形里一沉一浮地省电，几乎根本不开马达。第二个问题是动力与外形：它必须自带电池，还要抵挡深水那令人窒息的挤压，所以 AUV 往往是流线型的密封管体，造得能高效地穿过海水。

最难的问题，是搞清楚自己在哪里，因为给汽车和无人机指路的卫星信号——GPS——穿不过海水。一旦被切断了它，AUV 就几乎只能盲目地导航：它通过追踪自己的速度和航向来推算自己移动了多远，倾听声音从海床反弹回来，有时还借助水下声学信标来交会定位，因为无线电在水下毫无用处，而光在浑浊的水里只能照到几米远。尽管如此，AUV 仍能测绘海底、巡检管线和海底电缆、搜寻沉船、监测污染和海洋生物，并在载人船只无法安全抵达的极地冰盖之下进行勘察。