随着科学技术的迅速发展和对无人系统认识的不断深入，无人水面艇（USV）在导航、巡逻、探测、搜救、反潜战、反舰战、电子战、海上拦截、水雷对抗等领域的应用潜力日渐凸显。各国不断加大对USV的研发力度，使其进入了一个快速的发展阶段。然而，与USV相匹配的布放回收（以下称“收放”）技术却处于相对滞后的状态。在实际应用中，USV收放过程的自动化程度越高，进入工作状态越快，其任务执行的成功率就越能得到保证，而母船携带更多USV参与任务就更有意义。从此发展趋势看，应加强对USV收放技术发展方向的分析研究，以便能准确把握未来USV收放技术发展的核心方向，为开展具体研究奠定基础。

目前，小艇收放装置操作需要有人负责驾驶小艇及解挂钩等辅助操作，难以适应舰船处于高航速、高海况时的需求，这不仅将耗费大量的时间，而且还增加了人员操作时的危险性。因采用的是无人随艇航行方式，故现有成熟的载人小艇收放装置不能直接应用于USV收放过程。在USV收放技术方面，国内外尚未形成统一的认识，现有收放装置虽然各具特色，但未出现性能特别突出的类型。因此，本文将结合国内外发展现状，充分调研现有载人小艇收放技术，在此基础上，提出安全可靠、迅速高效、能够适应更高航速和海况且自主化程度更高的USV收放技术。

USV收放技术是将其快速、安全地部署到水面并高效、可靠地回收到母船的技术。国外早在上世纪就开始了USV收放技术的可靠性和安全性研究，现阶段，各国对该技术更加重视。从国内外USV收放技术的发展现状来看，主要研究方向包括吊放式收放技术、艉滑道式收放技术和坞舱式快速收放技术。表1和表2所示为当前国内外USV收放技术的研究现状。美国在该领域处于领先地位，在适应海况、航速等方面均比国内领先。

表1 典型的吊放式收放技术

表2 典型的艉部滑道式收放技术

⒈吊放式收放技术

吊放式收放技术广泛应用于各种舰艇、民用船舶和其他特种船舶中，其技术已相对成熟。吊放式收放技术包括单吊点和双吊点两种。单吊点技术一般适用于长度不超过7.5m的小艇，因其可靠性高、操作简单，日益受到重视；双吊点技术起吊小艇时稳定性更好，但操作困难，危险性高，更适合长度超过7.5m的小艇。国外大型舰船上最常采用3种吊放式收放装置，包括回转式、A架式和伸缩式，如表1所示。其中，德国GlobalDavit公司开发的吊艇架式工作艇收放系统为典型的回转式系统，该系统由绞车、离心制动器和防护等级为IP56的电动机等组成，适用于重量为15～36kN的USV，如图1（a）所示。

美国5G海洋国际公司基于母船上现有的吊艇架，正在研究浮动托架式吊放技术，该收放系统的未来设计方向是成为一种集自动收放、海上补给于一体，适应多种无人系统、多任务需求的综合服务平台；挪威Vest Davit公司研制的HN型双吊点吊艇架为典型的A架式收放系统，其收放装置的吊钩距离可调，并设计有独立的波浪补偿系统和自动调平双卷扬系统，如图1（b）所示；此外，VestDavit公司还开发出了伸缩式TDB型吊艇架，该吊艇架配置有自主研制的动态减震器，提供了可供选择的波浪补偿绞车、拉索器、限位开关和遥控器，并有液压和全电动2种型号，如图1（c）所示。国内吊放式USV收放技术研究起步较晚，典型的研究项目有上海大学设计的托架配合吊艇架收放装置，该装置主要是在现有载人艇吊放式收放装置的基础上开展研究，使其能适用于USV收放作业。

（a）舷侧回转式吊艇架

（b）舷侧A架式吊艇架

（c）舷侧伸缩式吊艇架

（d）艉部伸缩式吊艇架

吊放式收放技术按照吊放位置分为舷侧吊放和艉部吊放2种方式。如图1（a）、图1（b）和图1（c）所示，舷侧吊放技术需要在母船舷侧设置吊艇架、小艇存放架（如需要）、艏部牵引索等装置，并需要登艇设备以便于人员登上USV完成辅助挂钩操作等。该收放设备既可设置在舱内，也可设置在露天部位。图1（d）所示为美国“独立”号濒海战斗舰艉部伸缩臂式收放系统，该系统在伸缩吊臂下方设置了具有多个吊点的浮动托架。在回收时，USV驶入浮动托架，对接锁定装置将二者固定，然后跟随浮动托架一同吊起；在投放时，USV跟随浮动托架放入水中，由对接锁定装置释放，然后倒航驶出。采取该方式收放作业需要人工辅助遥控操作USV驶入浮动托架，而收放设备设置在舱内，并用艉门遮挡存放。

⒉艉滑道式收放技术

艉部滑道收放技术主要应用在各种舰艇、公务船和外贸船上，包括单滑道系统和双滑道系统，如表2所示。早在1997年，美国“海上猫头鹰”USV就完成了滑道式收放的工程应用方案。为配合濒海战斗舰的作战使命，该技术被广泛应用于扫雷载具领域。美国物理科学公司开发了一种通用型艉滑道收放系统，可在母船航速为15～20kn时实现载人艇、USV和无人水下机器人（UUV）的收放操作。该系统的传送滑道安装有可展开、大间隔的弹性皮带，既可在母船艉部水下工作时有效降低阻力，也可让USV在弹性皮带上柔性登船。荷兰MarineSystems公司与德国GlobalDavit公司合作研制了一种新型艉滑道收放系统，该系统主要包括控制单元、起落架式坡道和拖曳体，可在4级海况下实现USV的安全收放，如图2（a）所示。法国研制的OPV90近海巡逻舰为艉部双滑道式系统的典型应用案例，如图2（b）所示。

（a）艉部单滑道

（b）艉部双滑道

目前，国内艉滑道式载人小艇收放技术较为成熟，并已形成单滑道系统、双滑道系统等不同系列设计。然而，为满足USV的发展趋势和吊放需求，还需在此基础上开发出适合USV的艉部滑道收放技术。艉滑道式收放技术通过滑道系统实现USV的收放作业。在回收时，USV将选择合适的冲排时机，并以高于母船的航速冲入艉部滑道，由滑道前方的阻拦索与艇艏挂钩机构自动挂接，阻拦缓冲机构则吸收USV冲排时的动能，让其在短距离内受到阻拦而停止，从而实现USV的回收。在释放时，USV的电控机构自动打开挂钩，此时艇艏与阻拦索分离，USV依靠自重下滑至水面。若外部风浪较大，此时可采用阻拦张紧装置将USV推送至距水面较近的位置，然后由其自由下滑。该收放形式需人工辅助遥控操作以克服尾流影响，并对准收放装置冲入滑道。此收放设备既可设置在舱内，也可设置在露天部位。

⒊坞舱式快速收放技术

关于利用坞舱搭载USV的技术，现有研究认为需针对坞舱开发适用于USV的快速收放系统，包括托架式和滑道式。该收放技术应具有多样化的特点，并与其他收放技术相比易于实现。国内外暂无在坞舱内快速收放USV的应用案例。

坞舱托架式收放系统是将USV存放在坞舱内的托架上，出舱前先打开舱门向舱内注水，此时托架上的USV浮起，然后再打开锁定装置，遥控其驶离托架便可完成布放，而回收过程与此相反。坞舱滑道式收放系统则是在坞舱内设置倾斜滑道，回收时打开舱门向舱内注水，系统的USV只需驶入倾斜滑道便可通过牵引绞车等多种方式实现回收，而布放过程则仅需从滑道滑入水中即可。该收放系统可借鉴图3所示的载人小艇收放装置，其收放设备布置在舱内，可用艉门遮挡存放。

图3 坞舱式快速收放技术