民國78年8月起，行政院科技顧問組進行「發展海下技術之策略研究」，促成社團法人海下技術協會於民國80年3月正式成立。第一屆林文秘書長對協會草創初期奠下根基，同時在國科會海洋工程與技術學門規劃初期，其研究發展方向與需要推展之研究課題，共分為七個研究領域：水下技術、海岸工程、船舶工程、海洋環境工程、港灣工程、外海工程、海洋資源工程；配合當時已進行之研究計畫，以前四項為初期推動重點，水下技術即為其中之一，其研究方向可分為下列五項：水下聲學、水下遙測與訊號處理、水下作業系統、水下施工技術、水下感應開發技術。目前國科會海洋工程學門之重點規劃主題有三：海岸水動力與生態環境、先進節能船舶技術、水下載具與感測技術。為了解海洋動態行為與異常氣候間的互動，世界先進國家均積極投入海洋各種物理、化學特性的監測，其中如美國所推動的AOSN(Autonomous Ocean Sampling Network)及世界氣候研究計畫WCRP(World Climate Research Project)所推動的GODAE(Global Ocean Data Assimilation Experiment)等。這些計畫中最主要的工具即是水下載具搭配各種感測儀器的使用，因此水下載具(包含自主式水下載具AUV、遙控式水下載具ROV、拖航物體Towed Body及水下滑翔機Glider等)配合各種海洋性質感測儀器的研究、設計、模擬及整合應用是水下技術領域積極鼓勵的研究方向。

　本期以水下載具結合聲學及其他感測器之應用作為主軸，介紹了國內水下滑翔機之規劃發展現況，還有在海洋物理上將溫鹽深儀與水下載具結合實際應用之拖曳式溫鹽深儀(SeaSoar)，以及透過一次深海探測之過程說明拖曳式深海數位照相系統之實用。此外，本期亦就幾項相關儀器與技術之發展加以報導，包括底錠式水下麥克風、本土化抗流型水下遙控載具、以及回顧水下通訊系統之發展。在國防應用上，本期以水雷作戰為例，來說明水下載具結合聲學應用於軍事用途。

　未來也期望學術研究單位能更進一步整合，以建立分工合作之團隊，將研究資源做有效分配利用，並積極與產業界、國防應用合作，提升我國在水下技術之國際競爭力。

作者：陳琪芳／台灣大學工程科學及海洋工程學系教授

　　　邱逢琛／台灣大學工程科學及海洋工程學系教授

　　　郭振華／台灣大學工程科學及海洋工程學系副教授

　　　謝力文／台灣大學工程科學及海洋工程學系博士後研究

　拖曳式溫鹽深儀（SeaSoar）是一種可以在水下依照命令波形飛行的拖曳式儀器載具，目前台大海洋所SeaSoar，其內部裝設了一具SBE 911 Plus溫鹽深儀，掛有導電度探針（SBE4），溫度探針（SBE3），Aquatracka III 螢光度計，Alphatracka 25cm (660nm) 透光度計及Chelsea水下光照等探針。Tow-Yo 所使用的即是一般水文探測時所用的CTD（ Merle 2003），一般作業時拖行速度約為1.5 knots，由絞車收放鋼纜而改變深度，形成鋸尺形的量測剖線。Scanfish之載具外形像一段機翼，左右各有一個副翼，由兩具侍服馬達控制上下與左右傾，其飛行波形近似正三角形，因其飛行平緩故適合於淺水操作，可以接近到距海床5m的高度執行探測作業。Aquashuttle III長1.39m，高0.5m，寬0.38m，空氣中重66 kgs，下潛範圍0 -65m，如果拖纜裝有整流片則下潛深度可達120m，拖速8到25 knots。REMUS AUV 外形像魚雷，以聲納自動導航，沒有導線，可以廣泛應用在科學研究與軍事用途，除了溫度、鹽度、深度探針外，它也像CTD一樣可以再掛載多種探針，如螢光度、透光度、輻射、12Khz ADCP、浮游生物記錄器等等，還可以用側掃聲納（通常是900或600kHz）探測海底的地形、沈船、水雷或用它的攝影機檢查輸水管路（AUVSI  2006）。因為REMUS與拖曳式溫鹽深儀（SeaSoar）的功能具有互補性，很可能是將來拖曳式溫鹽深儀（SeaSoar）的最佳拍檔。

作者：王弼／台灣大學理學院貴重儀器中心海洋探勘組技術員 　　　

　2005年9月底至10月初間，經濟部中央地質調查所天然氣水合物研究團隊與美國木洞海洋研究所深海探勘小組合作，由該小組攜來深海照相系統設備，在台灣西南海域進行深海照相探測。這是台灣第一次在水深1000公尺左右之海底，成功拍攝到海床地貌與海底生物的照片。這次深海探測發現到海底冷泉、碳酸鹽礁等天然氣水合物存在的間接證據，也獲得不少寶貴的深海數位照相系統操作經驗。

 

關鍵詞：拖曳式深海數位照相系統(Deep-tow Digital Camera)、木洞海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)、天然氣水合物(Gas Hydrate)、碳酸鹽礁(Authigenic Carbonate)

作者：邱瑞焜／國立台灣大學海洋研究所

　　　劉家瑄／國立台灣大學海洋研究所

　　　林曉武／國立台灣大學海洋研究所

　　　王詠絢／經濟部中央地質調查所　

　 海洋環境噪音的觀測源自二次世界大戰時，針對水下作戰的需求，在重點海域進行長時間監測，如北大西洋或北極海。國立中山大學海洋聲學實驗室團隊針對台灣淺水海域觀測環境噪音的需求，多年來不斷地著手研發環境噪音監測系統，從早期的纜線佈放系統，到近年著重的聲納浮標。然基於系統的安全及機動考量，目前組裝一套底碇式水下麥克風(Bottom-Mounted Hydrophone)，系統可整體錨錠於海床以遠離海面，減少與船隻碰撞危險及失竊風險。在系統設計概念上，將零組件模組化的設計，可減少維修時間及成本，同時考量系統須長時間運作，故設計一電路面板，作為系統運作及休眠時間的控制，可有效節省電力及達到長時間量測目標。最後以2005年的實驗資料分析，說明如何由系統之原始資料，轉換至可進行數值分析的步驟。

作者：湛翔智／國立台灣大學工程科學及海洋工程學系所 博士候選人

　　　魏瑞昌／國立中山大學海下技術研究所 助理教授

　　　胡文正／國立中山大學海下技術研究所 碩士班研究生

　　　陳建宏／國立中山大學海下技術研究所 碩士班研究生

　隨著海洋技術的進步及開發海洋資源的需求，水下通訊之發展與應用亦愈趨重要。水下通訊系統最早是因應水下作戰需要而開始發展，之後則被廣泛應用於學術研究或商業方面。由於水下通訊需仰賴聲波來實現，而聲訊在海水中傳播又存在嚴重的失真及相位變動等問題，因此欲發展水下通訊系統，除了研究接收系統之設計以及提升信號處理技術之外，更需要深入了解水下通訊通道之特性與阻礙，以建造實用且具高穩健性之水下通訊系統。本文針對水下通訊系統之發展做一完整之回顧，重點在介紹水下通道特性以及系統設計和信號處理之相關發展，同時本文中也簡單介紹現階段水下通訊之研究重點，以作為相關領域研究發展之參考。

作者：邱永盛／台灣大學工程科學及海洋工程學系 博士候選人

　　　張元櫻／台灣大學工程科學及海洋工程學系 博士班學生

　　　陳琪芳／台灣大學工程科學及海洋工程學系 教授

　 針對台灣特殊的海洋環境以及需求，結合成功大學與中山大學教授之專長，自行研發一抗流多功能之水下遙控載具的關鍵技術，可在強海流與高濁度環境下作業，進一步改善並加強目前無人遙控載具的性能。在強海流環境中，即便載具要保持定位也需要耗費能源於抵抗海流產生的阻力，因此為提高整個載具的能源使用效率，有必要設法減少其阻力並提高其推進器的水動力效率。同理，在海流強勁的情況下，其運動性能將與控制模式息息相關，為準確控制載具，也須要測出準確之水動力係數以建立其準確的運動模式。整體之研究將包括下列五大部份：(一)抗流型水下遙控載具之流體力學設計研究與測試驗證。(二)抗流型水下遙控載具之電力、訊號傳輸及高壓水密技術研發。(三)抗流型水下遙控載具高性能推進系統之研發。(四)抗流型水下遙控載具之感應器系統整合。(五)抗流型水下遙控載具主控電腦及系統控制及操控人機介面與資料融合技術。本研究之初步成果已證明國內已有開發設計水下遙控載具的能力。

作者：方銘川／國立成功大學系統及船舶機電工程學系　

　　　　　　　(成大—中山)海洋環境及工程技術研究中心

　水下載具近年來在國內隨著電腦科技及自動控制技術日新月異，在實用上有了更廣泛的應用。而在聲學領域的發展上，國內相關研究單位在聲納效能預估之技術，已達成熟的階段。因此有效整合將對學術研究或實際運用上，必有重大成效。本文主要概述載具及聲學研究的現況、水雷基本知識，然後對未來載具與聲學結合後之應用於水雷作戰方面，作簡單敘述與合理推測。

作者：李政哲／國立台灣大學工程科學及海洋工程學研究所 碩士班

　　　王崇武／中國海事商業專科學校海洋休閒觀光科副教授兼科主任

　 本文旨在簡介海洋行動監測網路技術發展現況，並就台大水下載具研究群自94年8月起為期三年在國科會的支助下開始執行的『利用水下滑翔機群的海洋行動監測網路技術研發』整合型計畫做一簡介。該計畫著眼於長續航力、長航程，低價且現場支援需求低的水下滑翔機作為行動載台，以建立利用水下滑翔機群的海洋行動監測網路技術為目的，同時研發以仿生推進機制為基礎，提升水下滑翔機行動性的新設計。此外，該整合型計畫與加拿大國科會附設海洋技術研究所(Institute for Ocean Technology, National Research Council Canada ;NRC-IOT)之間有國際合作，共同針對仿生技術在水下滑翔機之應用進行研發。本文將就此一計畫的內容、預期成果及其效益做一概略介紹。

作者：邱逢琛／國立台灣大學工程科學及海洋工程學系 教授

　　　郭振華／國立台灣大學工程科學及海洋工程學系 副教授

　　　鄭勝文／國立台灣大學工程科學及海洋工程學系 教授

　　　郭真祥／國立台灣大學工程科學及海洋工程學系 教授

　　　謝傳璋／國立台灣大學工程科學及海洋工程學系 教授