科技創(chuàng)新在海大——“海騰01”號智能高速無人水面艇研發(fā)成功
上海海事大學(xué)科學(xué)研究院日前宣布,由該院航運技術(shù)與控制工程交通行業(yè)重點實驗室無人水面艇課題組開發(fā)研制的“‘海騰01’號智能高速無人水面艇”正式研發(fā)成功。作為國際研究熱點,“海騰01”號瞄準(zhǔn)世界最先進無人水面艇技術(shù),開發(fā)具有全天候、高海況下自主航行,實時進行水面監(jiān)視監(jiān)測、水下測量勘探功能,多操控模式、大載荷特點的高速無人水面艇。“海騰01”號可在海事巡航、航道測量、水文監(jiān)測、水面防污染監(jiān)測、進出港與過境船舶監(jiān)測監(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)濟區(qū)守護與活動取證、海洋資源調(diào)查與取樣等領(lǐng)域無人作業(yè)。
該項目獲得2010年中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金支持,并在國內(nèi)首次實現(xiàn)海上溢油處理水面機器人技術(shù)及其裝備的試驗性應(yīng)用。
技術(shù):瞄準(zhǔn)國際先進水平,為海洋開發(fā)開辟新手段
據(jù)介紹,“海騰01”號智能高速無人水面艇長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,最大航速40節(jié),巡航速度30節(jié)。由艇體、推進系統(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、激光雷達、前視聲納、立體視覺和360度監(jiān)控攝像機等監(jiān)測設(shè)備,可進行水上和水下障礙物的全方位探測。并通過多源信息融合提高障礙物探測的準(zhǔn)確性和可靠性,為自主避障提供足夠信息。“海騰01”號既可無人駕駛,也可人工駕駛,駕控臺上的人工駕駛具有最高優(yōu)先級,便于無人艇調(diào)試過程中的監(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,無人水面艇為海洋開發(fā)利用和航運發(fā)展開辟了一條安全高效的新途徑。“海騰01”號智能高速無人水面艇實驗平臺不僅可滿足學(xué)校無人水面艇教學(xué)、科研和對外服務(wù)等需要,也為進一步應(yīng)用開發(fā)預(yù)留了空間。同時,“海騰01”號主體為通用平臺,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,開發(fā)用于海上救助、消防、高海況條件下的航道監(jiān)測和復(fù)雜水域的水文勘探等危險任務(wù)。在保護專屬經(jīng)濟區(qū)、防止海上污染、開發(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)不安全問題。
研發(fā):潛心10年打造無人水面艇實驗平臺
據(jù)上海海事大學(xué)科學(xué)研究院院長陳偉炯教授介紹,“海騰01”號的研發(fā)歷時近10年,可以說是實驗室?guī)状芯咳藛T心血的結(jié)晶。自2006年起,在交通運輸部、上海市政府和學(xué)校的支持下,該院航運技術(shù)與控制工程交通部重點實驗室科研團隊開始進行無人水面艇的研究和應(yīng)用。在顧偉、王建華、褚建新、沈愛弟、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種型號的無人水面艇,應(yīng)用于水上救助、水文勘測和水面環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。
2010年,實驗室無人水面艇課題組在中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金支持下,在前三代無人水面艇技術(shù)基礎(chǔ)上,與學(xué)校實驗室管理處一起,進行智能高速無人水面艇實驗平臺“海騰01”號的建設(shè),目標(biāo)是瞄準(zhǔn)國際先進指標(biāo),建設(shè)具有國內(nèi)先進水平的無人水面艇實驗系統(tǒng),為相關(guān)學(xué)科建設(shè)提供先進的實驗條件。
主管“海騰01”號建設(shè)項目的該實驗室副主任沈愛弟高工介紹,隨著海洋資源開發(fā)和水運行業(yè)的快速發(fā)展,港口、航道、船只的安全問題日顯突出,對反恐、反海盜的要求也愈來愈高。目前國際先進的無人水面艇航速已達45節(jié),具備自主航行能力,且具有較高智能。我國無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,國內(nèi)相關(guān)專家呼吁,智能無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)實驗結(jié)果、公開的文獻資料等顯示,“海騰01”號無人水面艇的性能處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。由于國內(nèi)制造水平、艇載設(shè)備供貨限制和軟件研發(fā)等不足,與國際領(lǐng)先的無人水面艇尚有差距,該課題組正在智能化方面趕上國際先進水平。
應(yīng)用:“海騰01”號完成高危環(huán)境下海上溢油回收
據(jù)悉,“海騰01”號智能高速無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)。
作為該實驗平臺的第一個應(yīng)用開發(fā)項目,上海海事大學(xué)與交通部東海救助局合作,成功申請了上海市科委科技攻關(guān)項目“海上溢油處理水面機器人”課題,在主體艏甲板搭載海上溢油回收設(shè)備,實現(xiàn)了高危環(huán)境下通過機器人對水面溢油進行監(jiān)測與回收,在國內(nèi)首次實現(xiàn)海上溢油處理水面機器人技術(shù)及其裝備的試驗性應(yīng)用。該項目已于11月7日通過上海市科委的驗收。
