ArduPilot 无人潜行器

ArduSub 是面向水下 ROV（有缆遥控潜水器）的开源自动驾驶系统，支持多种机体配置。工作模式从全手动一直覆盖到全自主，设计目标是安全、功能完整、开放可扩展，新手也能直接上手。

▲ 潜行器系统：水下机体、水面浮标与岸上地面站

水下运动特性

• 姿态与航向参考系统（AHRS）：由传感器融合与惯性导航算法提供，见 EKF。
• 自动姿态稳定、定深与定点：机体配置到位、传感器齐全即可使用。
• 全自主任务：按预设航线自主执行。
• 可配置的失效保护：覆盖系统部件故障，见故障保护设置。
• 地形跟随与水面跟踪：贴底航行与上浮出水都能自动跟踪。
• 地面站按键动作：按键输入可直接触发指定动作。

ArduPilot 平台的仿真器、地面站软件与日志分析工具对潜行器同样适用，分别对应作业前的准备、作业执行和作业后的数据分析。

机体配置选项

Sub 通过细粒度的参数集开放功能，包括：

• 双向推进电机与推进器，有刷、无刷结构都可以。
• 内置 3、4、5、6、8 推进器的机架配置，最多可控制全部 6 个自由度与轴向旋转；也支持自定义配置。
• 通过脐带缆连接地面站，用摇杆、按键或键盘操控并回传遥测；也可以经水面浮标中继遥控。
• 位置与深度控制：可用深度传感器、出水后的 GPS、声呐，或岸基／母船上的声学信标定位。
• 相机云台控制与增稳。
• 灯光亮度控制，用摇杆或手柄调节。
• 机械爪控制，用于抓取或操作物体。
• 漏水、温度与舱内压力传感器选配，用于安全监测。
• 以太网外设接口，可接侧扫声呐一类复杂传感器。
• 上百款 ArduPilot 兼容的控制器可选。
• 可选的 Linux 伴飞计算机接口，用于简化配置，并支持图像处理、信标数据处理、地面站声呐显示等高级功能；BlueOS 针对 ROV 做过优化。
• 模拟与数字视频、OSD 图文叠加支持。
• 可选浮力控制，替代垂直推进器与中性浮力方案。

标准作业不需要编程，但提供了完整的程序化控制接口（含 MAVLink 指令）；固件也可以自由修改和扩展，包括动态加载 Lua 脚本。

实机演示

▲ 潜行器水中游动，视频来自开源项目 OpenMantaClaus