CN113359783A - 欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水下浮力控制技术领域，具体涉及一种欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法。计算方法包括S1：计算海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响。S2：计算海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响。S3：计算海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响。S4：综合海水温度、盐度、压力的变化对深海潜器浮力变化量ΔB的影响。本发明通过计算深海潜器在未知海域剖面运动过程中的浮力变化量以及通过控制外油囊体积，实现了深海潜器的水下浮力精确计算及深海潜器航行过程中精确控制，保证了深海潜器入水准备工作的可靠性，确保深海潜器在剖面运动过程中能够抵消浮力变化量，提高了深海潜器剖面运动的安全性和准确性。

Description

欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法

技术领域

本发明涉及水下浮力控制技术领域，具体涉及欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法。

背景技术

随着海洋开发的迅猛发展，人类探索海洋的深度也在不断增加，一些适用于深海探测的水下机器人应运而生。其中，欠驱动式深海潜器是一种以净浮力为驱动力完成下潜、上浮剖面运动，并基于搭载的传感器采集海水温度、电导率(盐度)和压力等参数的自主水下航行器，具有能耗低、续航能力强、探测范围广、原理简单、噪声低等优点，是成为一种重要的海洋观测平台。

由于深海潜器的工作深度大，在其下潜过程中海水的密度、温度、压力和盐度变化都较大，这些参数的变化会造成浮标在剖面运动过程中浮力的变化，导致潜器的稳定航行状态被打破，从而极大地影响潜器的航行性能。同时，在某一片未知海域作业时，由于缺乏相关海域海水的密度、温度、压力和盐度等参数变化曲线，难以预估潜器剖面运动过程中的浮力变化量，而传统的浮力估算方法计算结果粗糙，不适应深海潜器的水下精确控制，从而影响潜器外油囊体积设定及甲板配平等一系列入水准备工作，使潜器存在超过最大工作深度的风险，为潜器剖面运动的安全性、准确性及可靠性带来极大的作业隐患。

因此，有必要提出一种适用于未知海域的深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法。

本发明的技术方案为：

欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，所述计算方法适用于对海水密度、温度、压力和盐度变化未知的海域；具体包括如下步骤：

S1：计算海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响

通过计算海水温度变化对海水密度变化量Δρ_t以及深海潜器排水体积变化量ΔV_t的影响，进而计算出海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响

ΔB_t＝g(Δρ_tV₀-ρ₀ΔV_t-Δρ_tΔV_t)

其中：g，为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

ρ₀为海面海水密度。

S2：计算海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响

通过计算海水盐度变化对海水密度变化量Δρ_S以及深海潜器排水体积变化量ΔV_S的影响，进而计算出海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响

ΔB_S＝709ΔSgV₀；

其中：ΔS为深海潜器到达最大工作深度时盐度变化量；

g，为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积。

S3：计算海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响

通过计算海水压力变化对海水密度变化量Δρ_P以及深海潜器排水体积变化量ΔV_p的影响，进而计算出海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响

ΔB_P＝g(Δρ_PV₀-ρ₀ΔV_p-Δρ_PΔV_p)；

其中：g，为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

ρ₀为海面海水密度。

S4：综合海水温度、盐度、压力的变化对深海潜器浮力变化量ΔB的影响

ΔB＝ΔB_t+ΔB_S+ΔB_P。

进一步的，S1中海水温度变化对海水密度变化量Δρ_t的计算方法为：

1)利用3.5％氯化钠溶液近似代替海水，测得溶液在不同温度下的密度变化曲线

ρ_t＝-4×10^-6t²-9×10^-5t+1.026(0＜t＜50) (1)

其中，ρ_t为密度，t为温度；

2)按照式(1)，下潜过程中温度降低Δt＝t₀-t₁后，海水密度变化量Δρ_t可表述为：

Δρ_t＝ρ_t1-ρ₀＝-4×10^-6Δt²+(8×10^-6t₀+49×10^-5)Δt (2)

其中，t₀为未知作业海域海面海水温度；

t₁为深海潜器目标工作深度的海水温度；

ρ₀为未知作业海域海面海水密度；

ρ_t1为深海潜器目标工作深度的海水密度。

进一步的，S1中海水温度变化对深海潜器排水体积变化量ΔV_t的计算方法为：

排水体积变化与温度减小量Δt之间的关系为：

ΔV_t＝V₀-V_t＝∑α_iΔt_i0(i＝1，2，3...) (3)

其中，ΔV_t为温度降低造成的深海潜器排水体积的减小量，α_i为组成深海深海潜器的第i种材料体积随温度变化的收缩率，无量纲；V_i0为该种材料在深海潜器中所占的初始体积，m³；Δt为温度变化量，℃。

进一步的，S2中海水盐度变化对海水密度变化量Δρ_S的计算方法为：

海水密度与盐度之间的关系为

ρ＝709S+1000.0 (6)

其中，S为盐度(％0)，则有Δρ_S＝709ΔS。

进一步的，S2中海水盐度变化对深海潜器排水体积变化量ΔV_S＝0：。

进一步的，S3中海水压力变化对海水密度变化量ΔV_p的计算方法为：

ρ_p＝ρ₀/(1-βwΔP) (8)

Δρ_p＝ρ₀β_wΔP/(1-β_wΔP) (9)

ΔP＝ρ_jgh (10)

其中，ρ₀为未知作业海域海面海水密度；β_w为海水体积压缩率；ρ_j为深海潜器所处水域上方的平均密度，；h为深海潜器的最大工作深度，m。

一种深海潜器控制方法，利用上述的深海潜器水下浮力变化量计算方法，计算深海潜器水下浮力变化量，通过获知深海潜器水下浮力变化量进而通过控制外油囊体积的大小来控制深海潜器的稳定航行。

本发明所达到的有益效果为：

本发明通过计算深海潜器在未知海域剖面运动过程中的浮力变化量以及通过控制外油囊体积，实现了深海潜器的水下浮力精确计算及深海潜器航行过程中精确控制，保证了深海潜器的甲板参数设定及配平等一系列入水准备工作的可靠性，确保深海潜器在剖面运动过程中能够抵消浮力变化量，提高了深海潜器剖面运动的安全性和准确性。

附图说明

图1是本发明深海潜器水下浮力变化量计算方法及控制方法的流程图。

图2是3.5％氯化钠溶液密度随温度变化关系图。

图3是3.5％氯化钠溶液密度与海水盐度的关系图。

图4是深海Argo浮标耐压壳体结构图。

具体实施方式

为便于本领域的技术人员理解本发明，下面结合附图说明本发明的具体实施方式。

本实施例中的深海潜器以深海Argo浮标为例，适用于未知海域的深海Argo浮标水下浮力变化量计算方法包括如下步骤：

步骤1：计算海水温度变化对深海Argo浮标浮力的影响

(1)计算温度变化对海水密度的影响：

(2)海水是一种成分复杂的混合溶液，平均1000g海水中含各类盐类约为35g。其中，氯化钠的含量占各类盐类总量的77.75％。因此，可将浓度为3.5％的氯化钠溶液近似为海水，以探究温度变化对海水密度的影响。

(3)2％和4％的纯氯化钠盐溶液及纯水在常压下温度和密度的变化如图2所示。采用拉格朗日线性插值，由4％和2％氯化钠溶液可得到3.5％氯化钠溶液在不同温度下的密度变化规律：

ρ_t＝-4×10^-6t²-9×10^-5t+1.026(0＜t＜50) (1)

其中，ρ_t为密度，t为温度。

(4)按照式(1)，下潜过程中温度降低Δt＝t₀-t₁后，海水密度变化量可表述为：

Δρ_t＝ρ_tl-ρ₀＝-4×10^-6Δt²+(8×10^-6t₀+49×10^-5)Δt (2)

其中，t₀为未知作业海域海面海水温度；

t₁为深海潜器目标工作深度的海水温度；

ρ₀为未知作业海域海面海水密度；

ρ_t1为深海潜器目标工作深度的海水密度。

(5)计算海水温度变化对深海Argo浮标排水体积的影响：

(6)深海Argo浮标壳体主要由金属材料和有机材料等组成。一般，在浮标剖面运动过程中，最大温度变化范围为1℃～30℃，在这个范围内，这两种材料由于温度变化造成的热胀冷缩效应是线性的，则在浮标剖面运动过程中，排水体积变化与温度减小量Δt之间的关系为：

ΔV_t＝V₀-V_t＝∑α_iΔtV_i0(i＝1，2，3...) (3)

其中，ΔV_t为温度降低造成的浮标排水体积的减小量，α_i为组成深海Argo浮标的第i种材料体积随温度变化的收缩率，无量纲；V_i0为该种材料在深海Argo浮标中所占的初始体积，m³；Δt为温度变化量，℃。

本实施例中的深海Argo浮标壳体主要由艏艉两端的钛合金端盖和碳纤维筒体两部分组成，其中，钛合金的初始体积为V_Tc0＝0.00393m³，温度收缩率为α_Tc＝8.6×10^-6，碳纤维的初始体积为V_C0＝0.01569m³，温度收缩率为α_C＝5×10^-6。则由温度引起的深海Argo浮标排水体积变化量为：

ΔV_t＝∑α_iΔtV_i0＝ΔV_Tct+ΔV_Ct (4)

＝8.6×10^-6×0.00393Δt+5×10^-6×0.01569Δt＝1.12248×10^-7Δtm³

(7)计算海水温度变化对深海Argo浮标浮力的综合影响：

(8)本实施例浮标初始包络体积V₀＝0.07015m³，以本浮标的最大工作深度4000m为例，考虑到浮标多在晴朗天气下释放，从海面到4000m水深的温度变化量约为23℃，海面海水密度取为ρ₀＝1023.58kg/m³，作业海域的重力加速度参考与作业海域纬度最接近的海口市的重力加速度值g＝9.7863m/s²。

(9)综合海水温度变化对海水密度与深海Argo浮标排水体积的影响，在其他影响因素不变的条件下，代入已知参数，可得海水温度变化对深海Argo浮标浮力的综合影响为：

ΔB_t＝g(Δρ_tV₀-ρ₀ΔV_t-Δρ_tΔV_t)＝-0.072N (5)。

步骤2：计算海水盐度变化对深海Argo浮标浮力的影响

(1)计算海水盐度变化对海水密度的影响：

(2)海水盐度是指1000g海水中所含溶解的盐类物质的总量，称为盐度(绝对盐度).为简化研究，用3.5％氯化钠溶液代替海水进行盐度与密度关系的分析，如图3所示。

(3)由图3可以看出，在一定盐度范围内，氯化钠溶液的盐度和密度之间近似成正比例关系。海水的盐度越高，其密度越大。依据氯化钠溶液盐度和密度的关系，可近似得到海水的密度和盐度的表达式为：

ρ＝709S+1000.0 (6)

其中，S为盐度(‰)。则有Δρ_S＝709ΔS

(4)计算盐度变化对深海Argo浮标排水体积的影响：

(5)由于深海Argo浮标壳体材料一般不吸水或者吸水系数很低，在其它因素不变的情况下，认为浮标在不同盐度的海水中体积不发生变化，其浮力和海水的盐度变化关系不大，这里假设盐度对浮标的排水体积没有影响。

(6)计算海水盐度变化对深海Argo浮标浮力的综合影响：

(7)以海洋最深处马里亚纳海沟为例，表层水盐度约为34.5‰。在130～160m时盐度达到顶峰，约为35.1％o。之后，随着深度增加盐度下降明显，至410～440m时盐度达到最低，约为34.3‰。随后，盐度随深度增加而缓慢增加，在深度大于3km时，盐度基本恒定，约为34.7‰，因此对于4000m深海Argo浮标而言，到达最大工作深度时盐度变化量ΔS约为0.2‰。

综合海水盐度变化对海水密度与深海Argo浮标排水体积的影响，在其他影响因素不变的条件下，代入已知参数，可得海水盐度变化对深海Argo浮标浮力的综合影响为：

ΔB_s＝709ΔSgV₀＝0.0972N (7)。

步骤3：计算海水压力变化对深海Argo浮标浮力的影响

(1)计算海水压力变化对海水密度的影响：

(2)本发明采用纯水替代海水去研究海水的压缩特性.按照水的体积模量，则在不考虑温度和盐度变化基础上，海水在压强变化ΔP后的密度和密度变化量为

ρ_P＝ρ₀/(1-β_wΔP) (8)

Δρ_p＝ρ₀β_wΔP/(1-β_wΔP) (9)

ΔP＝ρ_jgh (10)

其中，ρ₀为未知作业海域海面海水密度，本实施例中取ρ₀＝1023.58kg/m³；β_w为海水体积压缩率，约为4.62×10^-10Pa^-1；ρ_j为深海潜器所处水域上方的平均密度，可以近似用海水的平均密度ρ_j＝1025kg/m³代替；h为深海潜器的最大工作深度，m。

(4)计算海水压力变化对深海Argo浮标排水体积的影响：

(5)深海Argo浮标在大深度剖面运动过程中会受到很大水压作用，由于材料在高压下的压缩性，其受到压缩后体积会有所减小。对于耐压壳体，其受压后体积压缩量不仅和构成该壳体的材料有关，还和壳体的具体结构形式有关，如图4所示，深海Argo浮标耐压壳体包含一个碳纤维圆柱体和两个钛合金半球体端盖。

(6)根据耐压壳体的结构，实施例中的深海Argo浮标耐压壳体体积包括碳纤维圆柱体体积V_c和两个钛合金半球体端盖体积V_S两部分，包络体积分别为：

(7)设在海水压力的作用下，钛合金半球体外半径R_S1和碳纤维圆柱体外半径R_C1的变化量分别为ΔR_S1和ΔR_C1，则两部分的体积变化量分别为：

(8)基于材料单向线性压缩量特性和壳体轴向和径向受力特性，可得：

式中：R_C2为碳纤维圆柱体内半径，L为碳纤维圆柱体长度，R_S2为钛合金半球体内半径，ΔL为碳纤维圆柱体长度压缩量。对于碳纤维材料，泊松比μ_c＝0.29，弹性模量E_C＝120GPa，对于钛合金材料，泊松比μ_TC＝0.34，弹性模量E_TC＝110GPa。

(9)基于式(15)(16)，可得受海水压力作用下，浮标耐压壳体总的体积变化量为：

ΔV_p＝ΔV_s+ΔV_c (20)

(10)计算海水压力变化对深海Argo浮标浮力的综合影响：

(11)综合考虑海水压力变化对海水密度与耐压壳体体积的影响，可得压力变化引起的浮标浮力变化量为：

ΔB_P＝g(Δρ_PV₀-ρ₀ΔV_p-Δρ_PΔV_p) (21)

(12)在本实施例中的深海Argo浮标最大工作深度为4000m，耐压壳体的主要参数R_C1＝149mm，R_C2＝127mm，L＝830mm，R_S1＝140mm，R_S2＝130mm。作业海域的重力加速度同样取海口市的重力加速度值g＝9.7863m/s²。代入已知参数，并将式(8)～(20)代入式(21)，可得从海面到4000m工作深度，由压力变化引起的深海Argo浮标浮力变化值ΔB_P＝14.09N。

步骤4：计算下潜过程中深海Argo浮标浮力的综合变化

综合海水温度、盐度、深度引起的海水密度及耐压壳体排水体积的变化，可得下潜过程中4000m深海Argo浮标浮力的综合变化为：

ΔB＝ΔB_t+ΔB_S+ΔB_P＝-0.072+0.0972+14.09＝14.1152N (22)

步骤5：利用得到的浮标浮力变化量计算剖面运动过程中外油囊体积

(1)根据深海Argo浮标工作流程，浮标在海面回油，外油囊体积减小，浮标整体净浮力方向向下，开始下潜运动；当到达目标深度时，浮标开始由内油囊向外油囊打油，外油囊体积增加，浮标整体净浮力方向向上，开始下潜运动，直到到达海面完成一个剖面运动流程。

(2)浮标在剖面运动过程中多为匀速稳定状态，但由于在下潜和上浮过程中，浮标浮力变化明显，会严重影响浮标的稳定状态，因此需要通过精确调节外油囊体积抵消剖面运动过程中由海水密度变化和压力变化引起的的浮力变化量。

(3)计算浮标入水时外油囊初始体积：

(4)本实施例中的深海Argo浮标重量为m_Argo＝73.5kg，在海面上的初始排水体积为V₀＝0.07015m³。

(5)浮标刚入水时需要保证浮标天线露出水面，以接收操作人员发出的指令，因此在浮标刚入水时需要保持方向向上的正浮力，根据经验，本浮标取正浮力为2.12N，则有：

F_净浮力＝ρ₀gV₀+ρ₀gV_a-5-m_Argog＝2.12N (23)

代入已知数据可得浮标入水时外油囊体积为：V_a-s＝2.021×10^-3m³＝2021ml。

(6)浮标在海面稳定后，开始回油且外油囊体积减小，在此过程浮标会出现净浮力为0的状态，即：

F_净浮力＝m_Argog-ρ₀gV₀-ρ₀gV_neu＝0 (24)

代入已知数据可得：海面上外油囊初始体积为：V_neu＝1.809×10^-3m³＝1809ml。

(7)浮标要实现下潜运动，则需要通过减少外油囊体积使浮标具备一定的负浮力，取当浮标负浮力为2.12N时，浮标停止回油，则有

F_净浮力＝m_Argog-ρ₀gV₀-ρ₀gV_d-s＝2.12N (25)

代入数据可得，当浮标负浮力为2.12N时，外油囊体积V_d-s＝1.597×10^-3m³＝1597ml。

(8)计算浮标要想稳态到达4000m深度时需要的外油囊体积：

(9)当浮标到达4000m深度时仍为稳定状态，因此需要通过调节外油囊体积抵消剖面运动过程中的浮力变化量，则有：

F_净浮力＝m_Argog-ρ₀gV₀-ΔB-ρ_depgV_bal＝0 (26)

基于以上计算，其中，ρ_dep＝ρ₀+Δρ_t+Δρ_S+Δρ_p＝1046.12kg/m³，ΔB＝14.1152N，代入已知数据可得浮标稳态时4000m处外油囊体积为：V_bal＝3.98×10^-4m³＝398ml

(10)当浮标到达4000m深度后需要调节外油囊体积，使浮标具备正浮力并开始上浮，本浮标取正浮力为2.12N，则有：

F_净浮力＝m_Argog-ρ_depgV_dep-ρ_depgV_a-d＝-2.12N (27)

其中，4000m处浮标排水体积V_dep＝V₀-ΔV_t-ΔV_P＝0.069862m³，代入已知数据可得使浮标具备2.12N的正浮力时所需的外油囊体积V_a-d＝6.05×10^-4m³＝605ml

(11)类似的，浮标在上浮过程中需要通过调节外油囊体积抵消剖面运动过程中的浮力变化量，当浮标到达海面时为稳定状态，则有：

F_净浮力＝m_Argog-ρ₀gV₀-ρ₀gV_neu+ΔB＝0 (28)

代入已知数据，可得此时外油囊体积V_neu＝1.809×10^-3m³＝1809ml

(12)为使浮标天线露出水面，以接收操作人员发出的指令，因此需要使浮标通过调节外油囊体积以保持方向向上的正浮力，则有F_净浮力＝ρ₀gV₀+ρ₀gV_a-s-m_Argog＝2.12N

代入已知数据可得浮标此时外油囊体积为：V_a-s＝2.021×10^-3m³＝2021ml。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于，所述计算方法适用于对海水密度、温度、压力和盐度变化未知的海域；具体包括如下步骤：

S1：计算海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响

通过计算海水温度变化对海水密度变化量Δρ_t以及深海潜器排水体积变化量ΔV_t的影响，进而计算出海水温度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_t的影响

ΔB_t＝g(Δρ_tV₀-ρ₀ΔV_t-Δρ_tΔV_t)

其中：g为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

ρ₀为海面海水密度；

S2：计算海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响

通过计算海水盐度变化对海水密度变化量Δρ_S以及深海潜器排水体积变化量ΔV_S的影响，进而计算出海水盐度变化对深海潜器浮力变化量ΔB_S的影响

ΔB_S＝709ΔSgV₀；

其中：ΔS为深海潜器到达最大工作深度时盐度变化量；

g为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

S3：计算海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响

通过计算海水压力变化对海水密度变化量Δρ_P以及深海潜器排水体积变化量ΔV_P的影响，进而计算出海水压力变化对深海潜器浮力变化量ΔB_P的影响

ΔB_P＝g(Δρ_PV₀-ρ₀ΔV_P-Δρ_PΔV_P)；

其中：g为重力加速度值；

V₀为深海潜器初始包络体积；

ρ₀为海面海水密度；

S4：综合海水温度、盐度、压力的变化对深海潜器浮力变化量ΔB的影响

ΔB＝ΔB_t+ΔB_S+ΔB_P。

2.根据权利要求1所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于，S1中海水温度变化对海水密度变化量Δρ_t的计算方法为：

1)利用3.5％氯化钠溶液近似代替海水，测得溶液在不同温度下的密度变化曲线

ρ_t＝-4×10^-6t²-9×10^-5t+1.026(0＜t＜50) (1)

其中，ρ_t为密度，t为温度；

2)按照式(1)，下潜过程中温度降低Δt＝t₀-t₁后，海水密度变化量Δρ_t可表述为：

Δρ_t＝ρ_t1-ρ₀＝-4×10^-6Δt²+(8×10^-6t₀+49×10^-5)Δt (2)

其中，t₀为未知作业海域海面海水温度；

t₁为深海潜器目标工作深度的海水温度；

ρ₀为未知作业海域海面海水密度；

ρ_t1为深海潜器目标工作深度的海水密度。

3.根据权利要求1所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于，S1中海水温度变化对深海潜器排水体积变化量ΔV_t的计算方法为：排水体积变化与温度减小量Δt之间的关系为：

ΔV_t＝V₀-V_t＝∑α_iΔtV_i0(i＝1，2，3...) (3)

其中，ΔV_t为温度降低造成的深海潜器排水体积的减小量，α_i为组成深海深海潜器的第i种材料体积随温度变化的收缩率，无量纲；V_i0为该种材料在深海潜器中所占的初始体积，m³；Δt为温度变化量，℃。

4.根据权利要求1所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于，S2中海水盐度变化对海水密度变化量Δρ_S的计算方法为：

海水密度与盐度之间的关系为

ρ＝709S+1000.0 (6)

其中，S为盐度(‰)，则有Δρ_S＝709ΔS。

5.根据权利要求1所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于：S2中海水盐度变化对深海潜器排水体积变化量ΔV_S＝0：。

6.根据权利要求1所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，其特征在于：S3中海水压力变化对海水密度变化量ΔV_P的计算方法为：

ρ_P＝ρ₀/(1-β_wΔP) (8)

Δρ_P＝ρ₀β_wΔP/(1-β_wΔP) (9)

ΔP＝ρ_jgh (10)

其中，ρ₀为未知作业海域海面海水密度；β_w为海水体积压缩率；ρ_j为深海潜器所处水域上方的平均密度；h为深海潜器的最大工作深度，m。

7.欠驱动式深海潜器控制方法，其特征在于：利用权利要求1-6任一所述的欠驱动式深海潜器水下浮力变化量计算方法，计算深海潜器水下浮力变化量，通过获知深海潜器水下浮力变化量进而通过控制外油囊体积的大小来控制深海潜器的稳定航行。

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