科技創(chuàng)新在海大——“海騰01”號(hào)智能高速無(wú)人水面艇研發(fā)成功
上海海事大學(xué)科學(xué)研究院日前宣布,由該院航運(yùn)技術(shù)與控制工程交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室無(wú)人水面艇課題組開(kāi)發(fā)研制的“‘海騰01’號(hào)智能高速無(wú)人水面艇”正式研發(fā)成功。作為國(guó)際研究熱點(diǎn),“海騰01”號(hào)瞄準(zhǔn)世界最先進(jìn)無(wú)人水面艇技術(shù),開(kāi)發(fā)具有全天候、高海況下自主航行,實(shí)時(shí)進(jìn)行水面監(jiān)視監(jiān)測(cè)、水下測(cè)量勘探功能,多操控模式、大載荷特點(diǎn)的高速無(wú)人水面艇。“海騰01”號(hào)可在海事巡航、航道測(cè)量、水文監(jiān)測(cè)、水面防污染監(jiān)測(cè)、進(jìn)出港與過(guò)境船舶監(jiān)測(cè)監(jiān)視、水上消防、水上溢油控制與回收、海上搜尋救助、沉船勘探打撈、水上反恐、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)守護(hù)與活動(dòng)取證、海洋資源調(diào)查與取樣等領(lǐng)域無(wú)人作業(yè)。
該項(xiàng)目獲得2010年中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金支持,并在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)海上溢油處理水面機(jī)器人技術(shù)及其裝備的試驗(yàn)性應(yīng)用。
技術(shù):瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)水平,為海洋開(kāi)發(fā)開(kāi)辟新手段
據(jù)介紹,“海騰01”號(hào)智能高速無(wú)人水面艇長(zhǎng)10.5米,寬3.6米,滿載排水量8.5噸,吃水0.8米。使用噴水推進(jìn),最大航速40節(jié),巡航速度30節(jié)。由艇體、推進(jìn)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和任務(wù)系統(tǒng)等組成。具有全自航模式、半自航模式和全遙控模式三種工作模式。配備有毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、前視聲納、立體視覺(jué)和360度監(jiān)控?cái)z像機(jī)等監(jiān)測(cè)設(shè)備,可進(jìn)行水上和水下障礙物的全方位探測(cè)。并通過(guò)多源信息融合提高障礙物探測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性,為自主避障提供足夠信息。“海騰01”號(hào)既可無(wú)人駕駛,也可人工駕駛,駕控臺(tái)上的人工駕駛具有最高優(yōu)先級(jí),便于無(wú)人艇調(diào)試過(guò)程中的監(jiān)控與緊急情況處置。
該課題組負(fù)責(zé)人王建華副教授表示,無(wú)人水面艇為海洋開(kāi)發(fā)利用和航運(yùn)發(fā)展開(kāi)辟了一條安全高效的新途徑。“海騰01”號(hào)智能高速無(wú)人水面艇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅可滿足學(xué)校無(wú)人水面艇教學(xué)、科研和對(duì)外服務(wù)等需要,也為進(jìn)一步應(yīng)用開(kāi)發(fā)預(yù)留了空間。同時(shí),“海騰01”號(hào)主體為通用平臺(tái),具有2噸的搭載能力和足夠的甲板面積,可搭載執(zhí)行不同任務(wù)的設(shè)備,開(kāi)發(fā)用于海上救助、消防、高海況條件下的航道監(jiān)測(cè)和復(fù)雜水域的水文勘探等危險(xiǎn)任務(wù)。在保護(hù)專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)、防止海上污染、開(kāi)發(fā)海洋資源、海事巡航、反恐等方面發(fā)揮作用,解決人工作業(yè)不安全問(wèn)題。
研發(fā):潛心10年打造無(wú)人水面艇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
據(jù)上海海事大學(xué)科學(xué)研究院院長(zhǎng)陳偉炯教授介紹,“海騰01”號(hào)的研發(fā)歷時(shí)近10年,可以說(shuō)是實(shí)驗(yàn)室?guī)状芯咳藛T心血的結(jié)晶。自2006年起,在交通運(yùn)輸部、上海市政府和學(xué)校的支持下,該院航運(yùn)技術(shù)與控制工程交通部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)始進(jìn)行無(wú)人水面艇的研究和應(yīng)用。在顧偉、王建華、褚建新、沈愛(ài)弟、劉昭、薛圻蒙、袁敏、王宇澄、張雄、康偉、王鵬等一批教授、科研人員的潛心研究下,完成了交通行業(yè)和上海市的一系列研究課題,并先后研發(fā)出第一代、第二代、第三代等3種型號(hào)的無(wú)人水面艇,應(yīng)用于水上救助、水文勘測(cè)和水面環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
2010年,實(shí)驗(yàn)室無(wú)人水面艇課題組在中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金支持下,在前三代無(wú)人水面艇技術(shù)基礎(chǔ)上,與學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理處一起,進(jìn)行智能高速無(wú)人水面艇實(shí)驗(yàn)平臺(tái)“海騰01”號(hào)的建設(shè),目標(biāo)是瞄準(zhǔn)國(guó)際先進(jìn)指標(biāo),建設(shè)具有國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的無(wú)人水面艇實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),為相關(guān)學(xué)科建設(shè)提供先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)條件。
主管“海騰01”號(hào)建設(shè)項(xiàng)目的該實(shí)驗(yàn)室副主任沈愛(ài)弟高工介紹,隨著海洋資源開(kāi)發(fā)和水運(yùn)行業(yè)的快速發(fā)展,港口、航道、船只的安全問(wèn)題日顯突出,對(duì)反恐、反海盜的要求也愈來(lái)愈高。目前國(guó)際先進(jìn)的無(wú)人水面艇航速已達(dá)45節(jié),具備自主航行能力,且具有較高智能。我國(guó)無(wú)人水面艇目前主要集中在遙控艇的研發(fā)和應(yīng)用,在智能化方面,很多關(guān)鍵技術(shù)還很薄弱。因此,國(guó)內(nèi)相關(guān)專家呼吁,智能無(wú)人水面艇的前瞻性技術(shù)探索和研究不僅很有必要,而且十分緊迫。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、公開(kāi)的文獻(xiàn)資料等顯示,“海騰01”號(hào)無(wú)人水面艇的性能處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。由于國(guó)內(nèi)制造水平、艇載設(shè)備供貨限制和軟件研發(fā)等不足,與國(guó)際領(lǐng)先的無(wú)人水面艇尚有差距,該課題組正在智能化方面趕上國(guó)際先進(jìn)水平。
應(yīng)用:“海騰01”號(hào)完成高危環(huán)境下海上溢油回收
據(jù)悉,“海騰01”號(hào)智能高速無(wú)人水面艇目前已完成艇載設(shè)備安裝調(diào)試、全艇試航和船檢等工作,于今年10月25日交付上海海事大學(xué)。
作為該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的第一個(gè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,上海海事大學(xué)與交通部東海救助局合作,成功申請(qǐng)了上海市科委科技攻關(guān)項(xiàng)目“海上溢油處理水面機(jī)器人”課題,在主體艏甲板搭載海上溢油回收設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了高危環(huán)境下通過(guò)機(jī)器人對(duì)水面溢油進(jìn)行監(jiān)測(cè)與回收,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)海上溢油處理水面機(jī)器人技術(shù)及其裝備的試驗(yàn)性應(yīng)用。該項(xiàng)目已于11月7日通過(guò)上海市科委的驗(yàn)收。
