海南省重點研發項目 | 博雅工(gōng)道與多(duō)家科(kē)研院所攜手，開啓海洋智能(néng)裝(zhuāng)備新(xīn)時代

我國(guó)海洋技(jì )術經過幾十年幾代人的奮鬥，正在飛速發展，水上水下設備都能(néng)夠獨立完成多(duō)種任務(wù)。但将二者結合的技(jì )術領域還處于發展的初期階段。關于水面無人艇與水下無人潛航器的協同技(jì )術與自主回收技(jì )術的研究相對較少，尤其對于可(kě)挂載于無人艇的水下無人潛航器自主布放回收裝(zhuāng)置尚無樣機産(chǎn)生。無人化、智能(néng)化、自主化、隐蔽化是海洋智能(néng)裝(zhuāng)備的發展趨勢，研究水上水下一體(tǐ)化協同技(jì )術迫在眉睫。

解決現有(yǒu)問題

水上水下整體(tǐ)化的設計可(kě)以解決現存的幾項問題。一是受環境影響大，海上環境複雜多(duō)變，而現階段無人潛航器的布放和回收方式都對天氣海況有(yǒu)一定的要求，能(néng)否完成任務(wù)需要“看天行事”。

二是布放回收系統成本高昂、隐蔽性差，現在主要的作(zuò)業方式是母船航行到指定位置後再用(yòng)起吊機進行相關工(gōng)作(zuò)，整套系統結構複雜，體(tǐ)積大，成本高，容易被發現。

三是人員參與度高，如前文(wén)所述，海上環境複雜危險，布放回收等工(gōng)作(zuò)需要作(zuò)業人員在母船上進行操作(zuò)，遇到惡劣天氣，很(hěn)有(yǒu)可(kě)能(néng)危及人身安(ān)全。

三個環節齊發展

研究項目主要分(fēn)為(wèi)三個課題，第一個子課題聚焦水上部分(fēn)，進行水面無人艇的設計研發，實現高精(jīng)度航行；第二個子課題關注水下，進行水下觀測平台的開發，優化水下無人潛航器使其能(néng)夠與水面平台相互配合；第三個子課題結合水上水下，進行全自主水上水下一體(tǐ)化協同作(zuò)業平台的開發。

博雅工(gōng)道發揮自身優勢與技(jì )術積累，将負責水下部分(fēn)的研究工(gōng)作(zuò)，包括結構、控制算法的設計優化，水聲定位、路徑規劃、目标定位标記技(jì )術研究等内容，除此之外也将協助水上水下協同作(zuò)業的部分(fēn)工(gōng)作(zuò)。

預期成果

本項目成果主要分(fēn)為(wèi)實體(tǐ)和系統兩個部分(fēn)。實體(tǐ)部分(fēn)針對水面無人艇、水下無人潛航器進行結構優化，重點突破挂載式水下無人潛航器自動收放裝(zhuāng)置技(jì )術，并進行樣機研制，實現水下無人潛航器挂載水面無人艇功能(néng)，組成一體(tǐ)化全自主樣機；系統部分(fēn)針對水面無人艇、水下無人潛航器與自動收放裝(zhuāng)置，組建開發數據通訊系統與綜合控制系統，實現對整套系統樣機的遠(yuǎn)程任務(wù)部署與監控。最終通過海洋環境測試，在拟定的應用(yòng)場景内，對樣機系統的性能(néng)指标、使用(yòng)功能(néng)和應用(yòng)能(néng)力進行實測，完成項目成果評估。

研制出的産(chǎn)品可(kě)以廣泛應用(yòng)在海洋工(gōng)程、測繪勘探、海洋牧場、巡邏執法、環保監測等多(duō)個領域。在極大降低成本的同時，可(kě)以創造良好的經濟價值。

試驗示範示意圖

“十四五”規劃中(zhōng)提出，要增強海洋科(kē)技(jì )創新(xīn)能(néng)力，聚焦深海科(kē)技(jì )，以搭建海洋科(kē)技(jì )創新(xīn)平台為(wèi)重點，彙聚全球海洋創新(xīn)要素，強化海洋重大關鍵技(jì )術創新(xīn)，促進海洋科(kē)技(jì )成果轉化，建立開放協同高效的現代海洋科(kē)技(jì )創新(xīn)體(tǐ)系，着力打造深海科(kē)技(jì )創新(xīn)中(zhōng)心，增強海洋科(kē)技(jì )創新(xīn)驅動力。

水上水下一體(tǐ)化智能(néng)裝(zhuāng)備是海洋無人裝(zhuāng)備研究是實現裝(zhuāng)備安(ān)全持續作(zuò)業的關鍵技(jì )術之一，是協同高效的現代海洋科(kē)技(jì )創新(xīn)體(tǐ)系建設的方向之一。因此，研究水面無人艇與水下無人潛航器的一體(tǐ)化結合、構建海洋無人智能(néng)協同觀測平台具(jù)有(yǒu)重要意義。