我國海洋技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年幾代人的奮斗，正在飛速發(fā)展，水上水下設備都能夠獨立完成多種任務(wù)。但將二者結合的技術(shù)領(lǐng)域還處于發(fā)展的初期階段。關(guān)于水面無(wú)人艇與水下無(wú)人潛航器的協(xié)同技術(shù)與自主回收技術(shù)的研究相對較少，尤其對于可掛載于無(wú)人艇的水下無(wú)人潛航器自主布放回收裝置尚無(wú)樣機產(chǎn)生。無(wú)人化、智能化、自主化、隱蔽化是海洋智能裝備的發(fā)展趨勢，研究水上水下一體化協(xié)同技術(shù)迫在眉睫。

解決現有問(wèn)題

水上水下整體化的設計可以解決現存的幾項問(wèn)題。一是受環(huán)境影響大，海上環(huán)境復雜多變，而現階段無(wú)人潛航器的布放和回收方式都對天氣海況有一定的要求，能否完成任務(wù)需要“看天行事”。

二是布放回收系統成本高昂、隱蔽性差，現在主要的作業(yè)方式是母船航行到指定位置后再用起吊機進(jìn)行相關(guān)工作，整套系統結構復雜，體積大，成本高，容易被發(fā)現。

三是人員參與度高，如前文所述，海上環(huán)境復雜危險，布放回收等工作需要作業(yè)人員在母船上進(jìn)行操作，遇到惡劣天氣，很有可能危及人身安全。

三個(gè)環(huán)節齊發(fā)展

研究項目主要分為三個(gè)課題，第一個(gè)子課題聚焦水上部分，進(jìn)行水面無(wú)人艇的設計研發(fā)，實(shí)現高精度航行；第二個(gè)子課題關(guān)注水下，進(jìn)行水下觀(guān)測平臺的開(kāi)發(fā)，優(yōu)化水下無(wú)人潛航器使其能夠與水面平臺相互配合；第三個(gè)子課題結合水上水下，進(jìn)行全自主水上水下一體化協(xié)同作業(yè)平臺的開(kāi)發(fā)。

博雅工道發(fā)揮自身優(yōu)勢與技術(shù)積累，將負責水下部分的研究工作，包括結構、控制算法的設計優(yōu)化，水聲定位、路徑規劃、目標定位標記技術(shù)研究等內容，除此之外也將協(xié)助水上水下協(xié)同作業(yè)的部分工作。

預期成果

本項目成果主要分為實(shí)體和系統兩個(gè)部分。實(shí)體部分針對水面無(wú)人艇、水下無(wú)人潛航器進(jìn)行結構優(yōu)化，重點(diǎn)突破掛載式水下無(wú)人潛航器自動(dòng)收放裝置技術(shù)，并進(jìn)行樣機研制，實(shí)現水下無(wú)人潛航器掛載水面無(wú)人艇功能，組成一體化全自主樣機；系統部分針對水面無(wú)人艇、水下無(wú)人潛航器與自動(dòng)收放裝置，組建開(kāi)發(fā)數據通訊系統與綜合控制系統，實(shí)現對整套系統樣機的遠程任務(wù)部署與監控。最終通過(guò)海洋環(huán)境測試，在擬定的應用場(chǎng)景內，對樣機系統的性能指標、使用功能和應用能力進(jìn)行實(shí)測，完成項目成果評估。

研制出的產(chǎn)品可以廣泛應用在海洋工程、測繪勘探、海洋牧場(chǎng)、巡邏執法、環(huán)保監測等多個(gè)領(lǐng)域。在極大降低成本的同時(shí)，可以創(chuàng )造良好的經(jīng)濟價(jià)值。

試驗示范示意圖

“十四五”規劃中提出，要增強海洋科技創(chuàng )新能力，聚焦深?？萍?，以搭建海洋科技創(chuàng )新平臺為重點(diǎn)，匯聚全球海洋創(chuàng )新要素，強化海洋重大關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng )新，促進(jìn)海洋科技成果轉化，建立開(kāi)放協(xié)同高效的現代海洋科技創(chuàng )新體系，著(zhù)力打造深?？萍紕?chuàng )新中心，增強海洋科技創(chuàng )新驅動(dòng)力。

水上水下一體化智能裝備是海洋無(wú)人裝備研究是實(shí)現裝備安全持續作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是協(xié)同高效的現代海洋科技創(chuàng )新體系建設的方向之一。因此，研究水面無(wú)人艇與水下無(wú)人潛航器的一體化結合、構建海洋無(wú)人智能協(xié)同觀(guān)測平臺具有重要意義。