模拟水下世界（精选五篇）
模拟水下世界 篇1
对炸药在均匀、静止的无限水域中爆炸的全过程进行数值模拟分析时, 计算模型的特点是模型区域大、作用过程时间长, 由此造成了水下爆炸三维数值模拟的计算困难。
1 水下爆炸三维数值模拟存在的问题
由于冲击波在数学上的间断性, 不能直接适应程序中以波形编码为基础的连续区的公式表述。为了克服这一问题, 程序中引入了人工粘性, 以便在计算中的几个网格宽度上抹平 (光滑) 冲击波阵面。程序提供的人工粘性算法中至少含有线性项或二次项的人工粘性。前者的主要作用是在波传播方向内的几个网格上面展宽波阵面并降低波幅峰值, 后者主要用于抑制波阵面后的虚假寄生振荡。对水中冲击波进行计算时, 人工粘性的引入要求计算网格划分的尺度不能太大, 否则, 计算会忽略冲击波阵面信息, 降低冲击波阵面峰值压力, 从而降低计算精度。
以计算水中爆炸5m范围内冲击波过程的三维数值模拟为例, 取六边形实体网格单元的边长尺寸Δx为5mm, 则每个坐标方向上的网格单元数为1000个, 总网格单元数量为109个。假设每个计算周期的平均时间步长为0.1μs, 总的计算时间为5000μs, 那么, 总的计算工作量与5×1013成比例。这样, 在取网格尺寸为5mm的计算分辨率并不高的条件下, 计算工作会变得经济上花费过高或因超过计算机中可用存储空间而不可能进行的计算。需要说明的是, 总的计算时间5000μs只能考虑对5m范围内冲击波过程的计算。如果要进行包括气泡脉动过程在内的无限水域中爆炸的全过程计算, 总的计算时间在较浅水域甚至可达百毫秒量级。
因此, 对水下爆炸问题进行三维数值模拟时, 最常见的问题就是单元数量过多、计算时间过长, 使得实际计算难以实施。
2 对水下爆炸问题进行三维数值模拟的有效途径
2.1 建立球状模型
在数值研究中排除其它因素的影响, 网格划分的疏密和划分方式直接影响计算的精度以及计算能否顺利进行, 网格排列的走向或过渡方式会影响计算结果物理量的时间历程发展的规律, 因此在建模过程中应尽量避免网格尺寸大小的突变, 采用均匀网格划分。但经常采用的网格为均匀正方体的划分模型却会使爆炸冲击波的波形呈锯齿状, 对于远距离物体的冲击作用非常不利。由于单个球形装药在水中爆炸的球对称性, 可以对炸药装药和模拟水域进行球状建模[1]。对于远离炸药的流场位置, 虽然其网格体积较大, 但由于爆炸冲击波的传播方向上网格宽度不变, 所以计算结果不受影响。使用这种方法建模不仅可以有效的减少网格数量, 便于建立大范围的水域范围, 还可以精确模拟结构远场爆炸冲击响应问题。
2.2 设定边界条件
在实际的计算中由于计算能力的限制往往只能建立有限尺寸的计算模型, 因此对于边界的处理就显得十分的重要。目前国内在利用有限的欧拉域进行水下爆炸的数值模拟时, 大都将边界设置为透射边界[2], 即无反射边界。如果要考虑重力的影响, 还应该考虑边界受到沿水深变化的水压的存在, 以及当欧拉域内的水介质压力与边界上的压力产生压差时出现的介质通过边界从高压区向低压区流动的情况。使用透射边界时, 来自边界的压力扰动对距边界较远距离处, 即近爆心位置的冲击波阵面附近的压力波形没有影响, 因此不影响对近爆心位置冲击波能量的估计精度。但随着冲击波的传播, 来自边界的压力扰动对远爆心位置的压力有较大影响, 它们完全可以掩盖很长时间之后出现的气泡脉动压力, 因此如果要模拟气泡脉动过程只设置透射边界是不理想的。
2.3 爆炸气体法模拟气泡脉动
对于水下爆炸问题, 炸药模型的尺寸和计算水域相比是小量, 这就决定了炸药的单元数量不能太少。如果炸药模型单元太少, 就不能精确的描述真实炸药的物理性能, 其爆炸会因为网格的疏松而发生能量衰减过快, 从而使计算结果产生很大的误差。要进行包括气泡脉动过程在内的无限水域中爆炸的全过程计算, 计算时间长, 计算水域范围广, 既要考虑炸药的网格数量又要考虑计算结果的精度, 这会对计算资源提出很高的要求, 计算时间也难以接受。文献[3]中另辟蹊径, 按照质量相等的原则把炸药等效为体积已设定的等质量气体 (称为爆炸气体) , 气体的密度由爆炸气体和设定体积决定, 在初始条件中设置爆炸气体的密度和内能, 不需要设定爆炸气体的边界条件。应用这种方法, 气泡脉动过程和实际差别不大, 对于分析水下爆炸的气泡脉动的动力学特性、深入认识水下爆炸气泡及其形成具有重要的作用。
2.4 远场水下爆炸冲击强度的等效方法
目前, 一些大型的显式动力学有限元分析软件, 如ANSYS/LS-DYNA、MSC/DYTRAN等, 已经在水下爆炸数值模拟方面得到了广泛的应用, 但是在计算远场水下爆炸方面仍存在不足。这主要是因为人工粘性的引入致使冲击波衰减过快, 造成远场的冲击波强度比实际要小。密分网格从理论上说虽然可以提高远场冲击波强度的计算精度, 但在实际中却会因为水单元数目巨大而使计算难以实施。文献[4]中为计算结构的远场水下爆炸冲击动态响应, 不考虑冲击波的传播过程, 直接在结构的近场水域边界上加载冲击波载荷, 即直接在冲击波的加载面上加载。冲击载荷由库尔给出的经验公式确定。应用这种方法很好的模拟了冲击波载荷在远场水域中的传播过程, 提高了计算精度, 同时缩短了计算时间。文献[5]提出了一种等效质量法, 根据冲击波峰值压力及比冲量的经验公式, 利用不同爆距处冲击波峰值压力的计算值反推而求得炸药不同爆距处的等效质量。应用这种方法, 可以用较大的模拟炸药质量来模拟较小的实际炸药质量在水下爆炸远场的冲击波强度, 从而提高远场冲击波强度的计算精度, 使结构在远场冲击波载荷作用下动态响应的数值模拟结果准确、有效。
3 结论
数值模拟在水下爆炸的研究中发挥的作用日益明显, 三维数值模拟更以其直观、准确的特点具有不可替代的地位。加强水下爆炸三维数值模拟技术的研究, 不仅可以提高计算精度, 还有利于形成完善的计算分析体系, 更好的为试验服务。
摘要：阐述了水下爆炸三维数值模拟存在的问题, 总结了解决该问题的一系列有效途径。
关键词：水下爆炸,三维数值模拟,设计
参考文献
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走进水下世界 篇2
菜鸟与玩家的两种选择
简单地讲，潜水运动可以分为浮潜和水肺潜水两种。相比之下，浮潜有点儿类似于潜泳，潜水者只是漂浮在水的表面，使用吸管进行呼吸。而水肺潜水则是指通过气瓶和呼吸装置，长时间地潜浮在水的深处。我们这里所介绍的潜水，王要指的是水肺潜水。想变成自由的鱼吗?那你就要练好水肺潜水了。
原则上讲，只要有专业人员陪护，玩水肺潜水其实会不会游泳并不很重要。任何人在潜水之前，都可以结合自己的情况，进行两种选择：一种是作为只纯粹的“菜鸟”，请一位专业的潜水教练来帮你下潜，体验一下水下的感觉就OK；另一种则是作为一个潜水玩家，经过系统的训练，考取潜水证书，并逐渐开始你自己的潜水生涯。需要走哪一条路，全看你自己的喜好了。
如果你只想当“菜鸟”体验一下水底的感受，那么就简单多了，潜水之前，只要你通过了心率，血压，协调性等正规的身体检查，并熟悉了水下应急手语的主要动作，你就可以在教练的辅导下灌水了。听着非常简单，但实际上在下水之前，你还要熟悉一下潜水的装备并和教练进行一定的必要沟通，由于水下不能用喊话来提醒你的动作是否正确，因此作为初级“菜鸟”，下水前的紧张是避免不了的。此刻你需要记住一条原则，无论发生什么事情要慢沉，惺浮和缓复运动，此外牢记“我要上浮”的手势也很关键。
(TIPS：由于水压会随着深度的夏化产生较大的增减，因此潜水叫无论是上升还是下潜，都不宜速度过快，否则会导致身体内部组织的出血及损伤。)
水下的情况是非常复杂的，但总结起来主要的问题是压力与黑暗，如果你是在户外自然水域中潜水，那么还要注意水流的运动和凶猛的动物袭击，不过这些问题对于一个拥有潜水资格证书的人来说，就不算什么了，目前国内可以考取的证书包括一／二／三／四星级潜水员，救援潜水员及选修项目潜水员等资格证明，如果你的培训机构加盟了国际潜水组织那么考取的资格证明还将会是世界通用的。
无论是什么水平的潜水员，都要经过理论知识和实际下潜两万面的训练。其中，基础训练的总时数约为40小时，海洋实习大约5次。目前，国内的大城市如北京，上海，大连，都有较正规的潜水中心。一般情况下，潜水训练具体可分为泳池学习，理论培训，海洋实习三部分。学员先要在水深2米以内的游泳池初步学习潜水技术，并系统地学习相关潜水理论后，再在自然海域中进行大约5次潜水，方可得到国际通用的潜水资格证书。
潜水必备“玩具”集合
与户外装备类似，潜水的装备也因品牌、质量的不同而相差甚远。一般情况下，我们说的水肺潜水，需要潜水服、面镜、呼吸管、脚蹼、配重带、呼吸调节器、浮力背心(浮力控制器)和气瓶等专业设备。
迷人的水下数码摄影
以前，由于水下摄影设备既昂贵，又笨重，因此水下摄影大多只是专业人士的特权。不过现在随着数码技术的进步。使用家用或准专业的数码相机在水下进行拍照，已经变成了一件既时尚，又有趣的事情了。当你掌握了潜水的基本技能后，就可以享受水下数码摄影的无限乐趣。
选择适合的数码相机
作为潜水拍照的玩家，北京龙缘海洋潜水俱乐部的李柏涛先生向我们介绍了水下数码摄影的相关知识。首先，我们需要准备符合水下摄影要求的数码设备。一般情况下，现在市场上的数码相机都可以完成潜水拍照的任务，但考虑到水下压力大，光线暗等特殊的环境因素，因此如果条件允许，最好便用ISO数值范围较高，光圈较大的数码相机，同时数码相机的外形要便于使用者手握和操作，为此应选择体积稍微大一点儿的机型。
潜水摄影袋和潜水外壳
一般情况下，当我们下潜的深度在3米以内时，可以直接使用一种叫做潜水摄影袋的设备。这种设备其实就是一个经过特殊处理的塑料袋，针对目前市场上主流的数码相机(王要是卡片类DC机)，潜水摄影袋也有不同的型号与之对应使用，当购买了兼容你数码相机的潜水摄影袋后只要将它套在你的数码相机上，对准镜头和王要操作按键的位置，并将其密封好后就可以直接使用了。目前这和潜水摄影袋除了有连用于数码相机的多种型号外，还有专门为主流拍照手机而设计的特殊型号非常方便。不过这种潜水摄影袋只是一个非专业的辅助工具，它的透光性和抗压力性均是有限的，因此，如果你想拍摄专业一点儿的水下照片，就应该准备个专业的潜水摄影外壳。
目前，主流的数码相机生产厂商均推出了针对其中高端数码相机所使用的潜水外壳，虽然价格大多在千元上下，可这种使用特殊材料制作的潜水外壳，不但能够保证数码相机在水下二三十米的深度内正常拍摄，而且还拥有特殊的接口和按钮设计，这令水中操作极为顺手。此外，索尼还推出了适用于摄像机水下摄像的潜水外壳，而奥林已斯也推出了针对数码单反柜机的潜水外壳。这两种潜水外壳，在保证防水，抗压等特点的同时，还充分考虑了与水下摄灯的兼容问题，完全可以满足水下专业拍摄工作的需求。
水下拍摄技巧
由十水比空气的密度大，水下物体的亮和色彩会随着水的深度而逐渐消失，这就产生了潜水摄影时聚焦速度下降，快门时间延长等特殊问题，因此，水下拍摄多以近距离拍摄为王。通过潜水外壳，大多数数码相机都可以清楚地在液晶屏幕上看到画面聚焦的情况。当潜水深度在2米以内时，可以通过自然光线，采用调高ISO感光度，延长快门时间，增大光圈甚至后期修片等手段，来弥补画面偏暗的不足。倘若下潜深度超过了3米，则最好使用辅助灯光来进行拍摄。原则上任何深度都可以使用闪光灯进行简单的补光，但由于水中情况比较复杂，此时闪光灯光线补偿的准确性将会下降，所以通常水下摄影多采用专用的灌水灯来进行照明。一般情况下，水下摄影很少用到长焦拍摄，而是把广角和约1米以内的近距离作为拍摄的王要范围，在拍摄过程中只要保证相机稳定，聚焦不虚，曝光充足就可以拍摄出比较理想的数码照片来。
水下航行器模拟平台智能小车的设计 篇3
1 系统的总体架构
整个系统由四部分组成:无线部分,数据采集处理部分,电机驱动部分和供电部分,每部分由单独单片机作为主控芯片,各部分间利用CAN总线交互数据。无线部分由GPS模块、无线数据传输模块和无线控制器组成,负责卫星定位、数据收发等功能;数据采集处理部分由各种传感器和数据采集处理板组成,负责周围环境要素的收集、处理工作和转速的返回;电机驱动部分由空心杯直流电机、直流电机驱动器和编码器组成,负责驱动直流电机和控制直流电机的转速达到预期的速度;供电部分包括蓄电池、电池管理板和电压转换板,负责为系统各部分提供所需电压和能量[3,4,5]。整个系统的组成框图如图1所示。
2 系统硬件设计
单片机采用Microchip公司出品的高性能dsPIC30F4011,内部带有DSP引擎,能进行大规模、高速的数据处理,并内置A/D转换模块、SPI总线模块、CAN总线模块、UART模块等,利用这些模块可以简化外围电路的设计,增强系统的可靠性,缩短开发周期。软件植入μCOSⅡ操作系统,它是一个基于优先级的抢占式多任务实时内核,可以实现多任务调度,提高了系统的有效性、稳定性和可靠性。
2.1 参数采集板的设计
参数采集板主要用于采集风速、风向、转速以及加速度和GPS数据等。参数采集板功能框图如图2所示。
2.1.1 风速风向测量
采用PH100SX风速风向传感器,由风速传感器和风向传感器组成。风速传感器给出的是频率信号且频率在1 kHz以下,采用单片机的输入捕捉来测量。每当风速传感器频率信号上升沿到来时输入捕捉就会产生中断,此时记下定时器中的数值,通过两次中断记下的两个数值相减,同时根据定时器周期,就可以算出风速信号的频率值,再利用风速计算公式(1)算出风速。风向传感器的变换器采用精密导电塑料电位器,从而在电位器的活动端产生变化的电阻信号输出,经过单片机的A/D采样转换为10位数字信号,然后根据风向公式(2)计算出风向值。把数字罗盘的正方向、智能平台的正方向、风向传感器的定北点规定在一条直线上,用航向角来修正风向,得到实际的风向数值,即偏离地理北的角度。经过协议转换后,将这些风速、风向、加速度以及罗盘数据GPS数据发送到CAN总线上。
风速计算公式:
式中:V为风速值(单位:m/s);f为信号频率;0.3和0.087 7为常系数(不同型号的风速传感器的系数不一样)。
风向计算公式:
式中:D为相对风向值(单位:(°));R+为电位器电阻(单位:Ω);R0为输出电阻(单位:Ω)。
2.1.2 大气参数的采集
大气参数主要包括大气温度、大气压强和大气湿度,由相关的传感器采集,温压湿采集板的框图如图3所示。
温度的测量使用高精度的传感器DS1820数字温度计来获取,提供了9位温度读数指示器件的温度,测量范围从-55~+125℃,增量值为0.5℃。
大气压强的测量用集成气压传感模块MS5561来实现,它是一款集成有压阻式压力传感器和ADC接口的SMD混合集成电路,可提供依赖于压力和温度的16位数据字,可通过3线串行接口与微处理器进行通信。
大气湿度的测量用高精度的传感器SY-HS-220来获取,只需通过单线接口与单片机相连,再通过A/D转换,算法处理即可获得湿度值。
2.1.3 数字罗盘
主要目的是给出平台的朝向值,来修正加速度和风向。S24-H是一个平面罗盘和双轴传感器的组合产品,由一个处理单元分别测量运算出罗盘和倾角的数据信息,然后放在同一组数据包中输出,产品输出接口同时提供TTL和485两种方式,默认传输速率为19 200 b/s。
2.1.4 激光测距系统
激光测量系统LMS200,是基于飞行时间测量原理(激光雷达),通过激光发射到被反射回激光测距仪的时间算出障碍物和激光测距仪之间的距离。
式中:ρ是障碍物到激光测距仪的距离;V是光速;t是从激光发出到被反射回来的时间。
2.2 远程无线板设计
无线数据传输通过RFC-30F无线通信模块实现。RFC-30F单片无线收发器工作在433 MHz的ISM频段。由频率调制器、解调器、RF功放和调节控制器组成[6]。远程无线板的框图如图4所示。
卫星接收模块采用中国台湾省长天科技股份有限公司产品,型号为GM-82,是一个具备全方位完整的卫星定位接收器。
2.3 电机的驱动部分
主要由空心杯直流电机、ED系列直流电动机伺服驱动器和编码器组成,通过单片机的普通I/O口和PWM控制直流电机驱动器,使空心杯直流电机在驱动器的控制下转动,编码器负责测量电机的实际转速,在程序上用电机的转速闭环(PID)控制,用无线控制手柄对速度进行实时的控制[7,8,9]。实物图如图5所示。
3 程序软件设计
单片机程序包括电源管理、无线控制、数据采集和电机驱动四大功能模块[10],PC机软件包括界面、数据接收与处理、数据存储和电源状态四部分[11],流程图如图6~图9所示,PC软件如图10所示。
4 系统测试
系统测试在空旷的地方并且人为的设置障碍完成,验证小车的功能和工作状态以及各种传感器的可靠性和精度,用电风扇模拟风,热风枪模拟气温升高,观察PC界面软件,测得的数据与相关仪器测得的数据进行比较,结果见表1。
5 结语
本项目准备开发与研制一种陆路智能的运载平台,用来仿真水下航行器的自身定位与地图的构建,并且通过一些传感器将周围环境的参数通过平台传递给远程的控制平台,以便获取环境的信息。从测试数据中可以看出,智能运载平台各项功能均能正常工作,基本能够满足设计所提出的性能参数要求。
参考文献
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改变世界的水下幽灵 篇4
从1896年制造出第一艘潜艇，到60年前1945年6月23日离开人世，西蒙·莱克造潜艇整整50年。
“儒勒·凡尔纳是我生命的总导演。”1892年，26岁的西蒙·莱克看了《海底两万里》以后，向美国海军提交了一份设计，开始着手准备建造自己的“鹦鹉螺”號。1895年，他成立了莱克潜艇公司，1896年，他的第一艘潜艇“阿格努特”号下水了。1898年，他的成功试航轰动了世界，也惊动了大西洋对岸的凡尔纳。
凡尔纳从法国给西蒙写了封电报，电报上说，“我写的《海底两万里》是纯粹基于想像，但我深信我所写的内容终将成为历史——因为最近你们在巴尔的摩1000英里的航行就是最好的证明。”
从海龟到雪茄烟
国防大学教官丁传明告诉《嘹望东方周刊》，关于潜艇的设想其实从16世纪就开始了——达·芬奇就曾有过关于潜艇的设计，但一直停留在试验阶段，直到18世纪美国独立战争时期，潜艇才被第一次用于实战。当时由戴维·布什内尔发明的人力驱动“海龟”艇，在艇外挂了个100多斤重的炸药包。
18世纪末到19世纪初，爱尔兰裔的美国人罗伯特·富尔顿改进“海龟”艇，建成了铜外壳的“鹦鹉螺”号，但它和“海龟”艇一样都没有发挥战斗力。1861年，美国南北战争期间，霍勒斯·亨莱和工程师麦克林、沃森用一台铁锅炉改装成一艘18米长的潜艇——由此奠定了后来潜艇像雪茄一般的形状。
1898年，莱克双层壳体、平稳沉浮、安全的“阿格努特”号成功从诺福克航行到纽约，成为历史上第一艘在公海实现远航的潜艇。
莱克造艇是出于和平和商业目的。他希望用它来拯救失事的船只、开发海里的食物、珍珠、矿石和石油。但事实上整个世界都在想把潜艇用于军事，于是“莱克鱼雷艇公司”在1901年成立了。
“以前人们普遍认为潜艇在战争中是无足轻重的，直到德国人率先把它用于实战并取得意想不到的战绩，这时潜艇才得到各国的重视。”丁传明说。
1914年9月，德国的一艘U－9潜艇在多佛附近击沉了3艘英国的巡洋舰。在整个一战期间，各国潜艇共击沉了190多艘战列舰、巡洋舰和驱逐舰，而被击沉的商船有5000多艘。至此潜艇作为一种新生的军事力量确立了自己在现代战争中举足轻重的地位。到二战前，各国海军拥有的潜艇已经达到900多艘，而在二战期间各国先后又建造了1600多艘。
水下黑洞
凡尔纳给莱克的电报里，曾充满了他的想像：“美国人在潜艇上的巨大成功终将把水下航行推向全世界。如果这样成功的测试来得再早几个月的话，可能会在刚刚结束的那场战争中发挥巨大的作用。而下一场大战将在很大程度上是潜艇间的对抗。”
凡尔纳还认为，潜艇航行现在已经超过了航空，以后也会发展得更快。美国要获得全球的领导地位，不仅要在大西洋和太平洋拥有强大的海军，而且还要控制水下和天空。也许那只是当时凡尔纳的想像，但在今天，至少有个迹象已开始浮现——人类开始用潜艇控制地球。
“二战以后，潜艇又多次在局部战争中发挥重要作用。”丁传明教官说，“在1971年第三次印巴战争期间潜艇成为左右战局的关键，1982年英阿马岛海战中英国的5艘核动力潜艇为整个战局的部署提供了大量的情报，而其中征服者号用两枚鱼雷击沉了阿根廷一艘昂贵的巡洋舰。”
1991年海湾战争中，美国动用了13艘“洛杉矶”级和“鲟鱼”级核动力潜艇，不仅担任航母编队的护航，而且多次发射战斧巡航导弹对地面发动袭击。后来这种战术同样被应用到了对波黑、南联盟、阿富汗和伊拉克的战事中。这群水下的庞然大物拥有着毁灭性的力量。
丁教官告诉《瞭望东方周刊》，目前世界潜艇正在从动力、深度、安静性、火力、电子设备和自动化程度上全面改进。从安静程度上看，俄罗斯的基洛级常规动力潜艇在水下的噪声只有90分贝，接近海洋的背景噪声(80多分贝)，一般的声呐根本探测不到，因而被称为“水下黑洞”。但使用柴油和电力混合动力的常规潜艇的续航能力只有几千海里，并不符合美国的全球战略，所以美国从上世纪六七十年代起就全部采用了核动力潜艇，一次装载燃料可以绕地球好几周。
现在潜艇下潜能力一般为250到400米深，在采用了高屈服强度的材料后，加上潜艇本身良好的结构设计，潜艇的下潜深度将会越来越大。目前下潜最深的是俄罗斯的“北风”和“台风”级潜艇，但在未来潜艇潜到1000米深将会很普遍。
“以后潜艇的发展趋势将会是攻击力更强。”丁教官还说，“比如采用射程达到四五十公里的大型制导鱼雷，它所配备的潜射导弹武器系统也将向多种类、大数量、全功能、远射程发展，反舰导弹可达到四五百公里，巡航导弹达到一两千公里，而战略导弹可以击中全球任何地点的任何目标。”
防守反击
美国目前拥有攻击型核潜艇57艘，预计2015年达到68艘，2025年达到76艘。另外战略核潜艇有18艘，其中俄亥俄级可以携带24枚三叉戟战略导弹，每枚最多可以装10个分弹头。
“尽管在数量上占的比重不大，但潜艇的作用是不可代替的。各个核大国都一致认为，战略核潜艇是惟一可以经得起第一次核打击，并能进行核反击的战略力量。有的国家已经把全部陆基核弹头都转移到了潜艇上，除非主动攻击别人，否则陆基核导弹没什么用。”丁教官说。
跃入蔚蓝色世界 水下拍摄从零起步 篇5
可在水下摄影的器材有很多选择，可以是一台三防数码相机，也可以是普通手机、相机、摄像机加装专用潜水壳。每种设备都有它的最大工作深度，而我们则需要根据自己的使用情况进行挑选——通常，浮潜的深度不会超过5米，而背负氧气瓶的水肺潜水则能达到30米或更深。
潜水证和必备潜水装备
蔚蓝色的水下世界充满着无穷魅力，但进行潜水活动也存在着一定风险。为了能够安全地进行潜水与拍摄，我们还需要进行相关培训、取得潜水执照，并准备好一些必要装备。
潜水执照与潜水员等级 国内常见的水肺潜水培训系统有美国的PADI、NAUI，德国的SSI和意大利的CMAS。其中，PADI的覆盖区域最广、培训机构最多。大多数潜水系统都以OW（初级潜水员）和AOW（进阶潜水员）进行等级划分，前者可潜水深度约为18米，后者则在28-40米之间。
由于大多数潜水胜地均在海外，因此不少朋友都计划在海外旅行中学习潜水。这里需要提醒大家注意，连续进行水肺潜水后，最好不要在24小时内乘坐飞机，否则易患减压病。大家需要根据这一情况妥善安排自己的旅程。
来不及参加潜水培训的朋友也不用灰心，不少潜水胜地都有体验式潜水项目。只需要花上一两个小时参加基础培训，大家就能跟随教练体验潜水的乐趣。在安全方面，体验式潜水都设置在相对平静的水域，并且体验者与教练是一对一的。
水下微距摄影技巧
我从小在海南长大，格外喜欢沙滩上的贝壳，并因此向往那蔚蓝色的大海。考取PADI的潜水执照后，我便开始尝试水下摄影。从简易的塑料防水袋，到三防数码相机，再到数码单反相机配专用潜水壳。器材在一步步升级，经验也一点点的积累下来。
首先要有光
摄影是用光的艺术，水下拍摄更是如此。由于海水对红色、橙色有较强的吸收性，因此随着水深增加，拍摄到的照片就会出现偏蓝、偏青的情况。自定义白平衡并不能完全解决偏色问题，这时候我们就需要使用水下闪光灯进行补光。
对水下微距摄影而言，合理的布光也是非常重要的。充足的光线可以让我们使用小光圈进行拍摄，确保照片清晰锐利并拥有足够大的景深。对于初学者而言，尽量缩短与被摄对象的距离，不仅能够提高影像的清晰度，同时还能降低偏色情况。
如何拍摄贝类
想要拍摄好贝类，首先要对它们的生活习性有一定了解。潜水时所能见到的贝类大多生活在热带和亚热带暖海区，主要栖息在软珊瑚上或海底泥沙中。大部分的贝类都是夜行性动物，因此，拍摄贝类的最佳时间是黄昏之后。
不要小瞧这些看似迟钝的贝类，它们移动时的速度有时非常惊人。所以在拍摄时需要耐心、细心，控制好中性浮力缓慢贴近被摄对象。如果需要趴在海底的沙地上，一定要注意抬起脚蹼，避免将水打浑。
使用闪光灯时，尽量用双灯布在镜头两侧呈45度向内打，这样可以避免画面中浮尘的出现。在拍摄小型贝类时，常常需要近摄接圈或者近摄附加镜，这时候要注意降低闪光灯的输出量，以免造成曝光过度。
拍摄时尽量根据被摄对象调整闪灯位置。而在构图时，一般要注意把机位压低，这样更容易拍摄出壳体下的眼神。精彩的眼神光，往往会让整张照片更加生动。如果条件允许，尝试拍摄正面照也是不错的选择。
生长于热带海边，让我从小就对海洋生物有着解不开的情结。前不久与中科院合作，拍摄了一组长江江豚的照片。接下来的时间里，我希望通过照片让更多人了解我们国家珍贵而又脆弱的生物财富。
水下人像拍摄经验分享
除了前面介绍的潜水拍摄外，在这个季节里，我们也不妨尝试下水下人像拍摄。地点可以是游泳池或戏水乐园，它的实现门槛更低、操作更容易。
准备拍摄器材
在浅水中进行拍摄，我们就不用再担心中性浮力的问题，因此可以放心使用包括数码单反相机在内的各类器材。水下拍摄存在着很多不确定因素，选择广角变焦镜头更利于捕捉精彩的瞬间。
在游泳池或戏水乐园中拍摄，大可不必购买专业的潜水壳。只要操作得当，一款200-500元的相机防水套就能让我们在这个深度下进行正常拍摄。
如何选择服装
选择水下拍摄的服装时，主要有两个方向：一个是纱质、有小裙摆等比较飘逸的服饰，它们能够随着水流产生运动的美感；另一个则是贴身、凸显身材的服饰，可以让被摄对象在水下也能自由活动，丰富肢体语言。
因为要完全浸没在水中，因此需要选择耐水性较强的化妆品。其实，水下人像拍摄并不需要过多妆饰，肤色方面可以通过后期软件来进行改善。
拍摄和用光技巧
对于绝大多数摄影爱好者来说，使用自然光拍摄是最简单而又最经济的。如果能在水面上增加一组恒定光源进行补光，将能得到更好的画面效果。
在拍摄时，最简单的操作方式是拍摄者站在岸边，将相机镜头插入到水中。这样顺光拍摄的成功率是比较高的。而拍摄者一同下水，将人物放在逆光位置上，那么穿透水面的光线就能营造出朦胧、梦幻的意境。当然，这时候人物的面部会稍微欠曝，在无法进行水下补光的情况下，我们还是要适度依赖机内的动态范围优化功能或后期处理软件。
大多数初次体验水下拍摄的被摄者都会出现紧张情绪，肢体显得较为僵硬。这时候就需要拍摄者进行适当引导，并且在下水前进行充分沟通。被拍摄者也要努力克服自己的不安情绪。其实，在水下睁开眼、做些动作并不是非常困难的事情。
值得尝试的四大潜点
再有一个月就是十一小长假了。如果您打算在这期间进行一次海外旅行，不妨考虑下以下几个目的地，他们都有值得尝试的潜点。
离开泰国首都曼谷，来到位于印度洋安达曼海的明珠普吉岛。普吉岛是泰国境内唯一受封为省级的岛屿，行政区内包含39个小岛。普吉岛的生活丰富多彩，自然也不能缺少潜水活动。
想要潜水最推荐pp岛。这座岛屿因电影《海滩》而走红，是全球最美的十座岛屿之一，其海水清度和浮潜能见度均排名世界前列。pp岛又分大pp岛和小pp岛：大pp岛上酒店和潜水店林立；小pp岛因为没有酒店，所以漂亮的潜点一直保持着世界级的水准。
在pp岛可以经常看到著名的豹纹鲨，在king cruiser wreck潜点有著名的沉船宋神号，许多潜点都有色彩艳丽的珊瑚。但是pp岛因为靠近外海，所以经常大风大浪，潜水时要做好晕船的准备。
驱离马尼拉市区约140公里的阿尼洛（Anilao）是菲律宾开发最早、最方便的潜点，同时也是大家口耳相传在菲律宾可以看到最佳“小东西”的好地方。
阿尼洛有潜点30多个，普遍都能看到拟态章鱼、豆丁海马、火焰章鱼和种类丰富的海蛞蝓。海蛞蝓通常长有一对长长的耳朵，因此又被大家称作“海兔”，而生物研究者甚至将阿尼洛封为世界的“海蛞蝓首都”。除此之外，阿尼洛还有各种色彩鲜艳的软硬珊瑚及海星。
值得一提的是，在阿尼洛进行岸潜也非常方便。如果你住在EL Pinoy度假村，自己背着装备就可下水，甚至不用潜导就能在岸边不远处找到许多好东西看。
薄荷岛（Bohol）是菲律宾7000余个小岛中最适合潜水和度假的旅游胜地之一。这里不光有神奇的巧克力山，萌萌的眼镜猴，美丽的无人小岛，更有众多世界级潜点。推荐大家去薄荷岛西南面的巴厘卡萨格岛（balicasag），这里有著名的“杰克风暴”，并且海水清澈、能见度高，是潜水爱好者的天堂。
东马沙巴的诗巴丹（Sipadan）同样是世界十大潜点之一。它位于马来西亚的东半岛，从北京出发要先飞至吉隆坡，然后转机至斗湖，再乘坐约一个半小时的大巴车才能抵达仙本娜——去往诗巴丹的必经港口。路程有些波折，不过正因如此游客数量不算太多。
诗巴丹可以说是世界上保护最好的岛屿，马来西亚政府规定每天只能有120人去岛周边潜点潜水，并且岛上也不设立度假村。由于有保护到极致的海洋，所以诗巴丹也有“神的水族箱”的美誉。
需要说明的是，诗巴丹并不是非常适合初学者前来。一方面是这里的环境不适合学习潜水，更重要的是您来过诗巴丹，再去其他潜点就容易出现审美疲劳了。