一、原型装备背景概述

“探索 4500” 自主水下机器人（AUV），是在国家重点海洋专项支持下，由中国科学院沈阳自动化研究所牵头研制的深海科学考察型自主水下机器人，是我国深海探测装备体系中重要的自主无人平台。

针对深海热液区地形崎岖、环境复杂、地形落差大、喷口流体扰动强等极端海洋环境，打破国外同类装备技术壁垒，专门为大洋热液硫化物勘探、深海生态环境调查开发。该装备的研制成功，补齐了我国在深海热液区自主无人探测装备短板，实现了我国 AUV 在热液区近底自主巡航探测，多次随我国大洋科考船奔赴太平洋、印度洋深海作业，获取大量海底地形、水体化学、热液喷口影像等一手珍贵科考数据，支撑我国深海科学研究、大洋矿产资源调查工作。

二、原型装备总体结构与技术性能

整体构型设计

装备采用国内首创立扁鱼形非回转体流线壳体，区别于传统圆柱形水下机器人。扁平鱼体外形可以大幅提升近底航行稳定性，在海底复杂起伏地貌、热液喷口乱流环境下，抵抗水流扰动，保持姿态稳定；壳体采用高强度耐压复合材料与金属耐压舱分段组合，壳体表面密布安装点位，用于搭载各类外部传感器、探测设备。机身设置吊装吊耳，支持甲板吊装布放回收作业；机身尾部配置主推进螺旋桨与多自由度操纵舵翼，机身两侧布置侧向推进装置，可实现前进、后退、横移、俯仰、转向等复杂运动。

核心作业技术指标

最大工作水深：4500 米，可覆盖全球绝大多数热液活动区；

工作模式：完全自主无缆航行，不需要母船拖拽线缆，可预先规划航线，水下自主执行任务；

机动性能：具备近底贴底巡航能力，能够距离海底数十米至数米高度，沿着复杂海底地形自动航行，自动规避礁石、海底凸起障碍；

能源系统：搭载大容量水下专用电池组，支持长时间连续水下科考作业。

搭载探测载荷系统

本体预留丰富载荷接口，可根据科考任务更换搭载设备，主要包括：多波束测深系统、侧扫声呐、CTD 温盐深传感器、甲烷与热液化学异常探测传感器、水下光学相机、照明系统等。

声呐设备：完成海底地形地貌测绘，绘制高精度海底地形图，发现海底喷口、矿点异常地形；

化学探测传感器：捕捉热液喷口涌出的异常水体信号，锁定热液活动位置；

光学摄像照明系统：抵达目标区域后，开展近距离海底拍照，记录热液喷口生物、硫化物矿体真实样貌。

核心工作流程

科考母船到达目标海域后，将机器人吊放入海；设备下潜至指定深度，脱离母船控制，按照预先设置航线自主航行；航行途中同步采集地形、水体、化学各项数据；完成全部科考任务后，自动上浮返回海面，等待母船回收，回传全部探测数据。

三、装备应用领域与实际科考意义

深海热液科学考察：对大洋中脊热液喷口开展大范围搜索、定点精细探测，发现新热液活动区，研究海底热液活动规律；

大洋矿产资源勘查：对海底多金属硫化物成矿区域开展调查，为海底矿产资源评价提供探测数据；

深海生态环境研究：记录热液区特殊生物群落生存环境，研究极端环境海洋生命；

海洋环境监测：采集深海温、盐、深度、化学参数，完善全球海洋环境数据库。

该装备代表国内科学型 AUV 最高技术水平，标志我国已经掌握复杂极端环境下无缆自主水下机器人全套核心技术。

四、仿真模型制作工艺与展品细节说明

本仿真模型严格依据 “探索 4500” 实体装备图纸、实物外观进行等比例仿真复刻，完整还原装备全部外部特征。

壳体外观复刻：还原原型立扁鱼形分段壳体造型，壳体表面开孔、安装孔位、铆钉点位、分段拼接缝隙全部精细还原；复刻机身原厂 “探索” 书法字体、中国科学院沈阳自动化研究所标识、装备徽章标识，色彩配色严格匹配原版装备亮黄主体、红色舵翼、黑色细节部件。

外部机构还原：完整还原尾部主推进螺旋桨、多片操纵舵翼、机身两侧侧向推进器、前端传感器窗口、顶部吊装吊耳、天线传感器基座、外部设备安装舱口等全部外部构件，零部件独立制作，结构层次分明。

展示底座配置：配套蓝白组合展示基座，模拟海洋展台展示效果，基座结构稳固，满足展会、展馆长期静态陈列摆放。

展品用途：模型不具备水下作业功能，为静态科普展示仿真展品。可用于海洋科技展馆、海洋院校教学展厅、重大科技展会、项目投标成果展示、企业科普宣传，直观展示我国深海无人装备重大创新成果，帮助参观者直观理解深海 AUV 装备外形、组成结构与工作用途。

五、展示价值

展品将深奥的深海高科技装备实物化可视化，把水下看不见的深海科考装备搬到地面展厅，直观展示我国海洋装备自主创新成就，兼具科技科普价值、成果宣传价值与教学展示价值。

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