技术详细介绍
人类的海上活动离不开快速、专一、实时、动态的海洋环境信息保障,海洋环境监测技术则为促进海洋环境管理、资源保护、灾害监测、海上生产作业和海洋军事等活动提供良好的技术设备和信息平台。水面快速无人艇是一种能够在复杂海洋环境下安全自主航行,并执行各种军用和民用任务的海上智能运动平台,是实现海洋环境监测的重要技术手段。与有人驾驶的舰艇相比,无人艇具有许多突出的技术特点,它体积小、航速高、机动灵活、无人员伤亡危险等,尤其在恶劣海况(如海上大风、巨浪、热带风暴、海雾等)的探测研究和预警预报方面,无人艇将发挥其重要作用。 本项目将立足现有研制基础,主要面向浅海、油气平台周边及特定海域测绘、海洋环境监测的需要,开展远程快速无人艇监测系统研究,包括:1)远程复合动力快速无人艇监测系统体系结构研究,研究USV的艇型设计和物理控制平台的设计;2)基于由GPS/北斗卫星快速精密立体定位系统的研究;3)USV的路径规划及任务分配技术,研究基于免疫智能算法的USV路径规划技术和基于MAS扩展合同网的任务分配技术;4)复杂海况环境下USV控制系统的研究;5)基于UHF的USV无线数据卫星通信技术研究和JPEG图像编码算法优化及基于H.264视频编码的自适应数据分割研究;6)复合动力能源管理及决策支持系统的研究;7)水面目标的探测与自主识别技术研究;8)远程复合动力快速无人艇监测系统集成与示范应用。本项目实施过程中,有望形成复合动力快速无人艇监测系统的示范基地。拟选择国家重点海洋工程建设海域或与国家海洋经济和国防密切相关的海域,确定远程快速无人艇(USV)的演示示范区。经过调研,拟选择青岛奥帆中心海域作为近海示范区,选择黄海中部海洋环境和温跃层变化显著的海域作为外海示范区,开展项目研究成果的近海测试和外海测试。通过内海测试,本项目的研究成果可以为港口建设提供地形地貌数据,竞赛船艇实况检测、竞赛气象监测、海洋物理、生化和环境数据等支撑,促进港口建设和基地的高实时、全透明的监测和指挥。此外,外海测试和示范区域拟选择在我国黄海海域,黄海海洋渔业资源丰富、航运路线集中、战略地位显著,在此建立本项目的示范应用区域,对于加强我国的海洋资源、航运经济和国防建设具有重要的意义。 在近海和远海相关实验集成测试的基础上,总结远程快速无人艇相关的设备集成、整机测试、示范应用、实验设计等相关流程,提出并形成远程快速无人艇研制制造、试验测试和示范应用的行业标准建议。
人类的海上活动离不开快速、专一、实时、动态的海洋环境信息保障,海洋环境监测技术则为促进海洋环境管理、资源保护、灾害监测、海上生产作业和海洋军事等活动提供良好的技术设备和信息平台。水面快速无人艇是一种能够在复杂海洋环境下安全自主航行,并执行各种军用和民用任务的海上智能运动平台,是实现海洋环境监测的重要技术手段。与有人驾驶的舰艇相比,无人艇具有许多突出的技术特点,它体积小、航速高、机动灵活、无人员伤亡危险等,尤其在恶劣海况(如海上大风、巨浪、热带风暴、海雾等)的探测研究和预警预报方面,无人艇将发挥其重要作用。 本项目将立足现有研制基础,主要面向浅海、油气平台周边及特定海域测绘、海洋环境监测的需要,开展远程快速无人艇监测系统研究,包括:1)远程复合动力快速无人艇监测系统体系结构研究,研究USV的艇型设计和物理控制平台的设计;2)基于由GPS/北斗卫星快速精密立体定位系统的研究;3)USV的路径规划及任务分配技术,研究基于免疫智能算法的USV路径规划技术和基于MAS扩展合同网的任务分配技术;4)复杂海况环境下USV控制系统的研究;5)基于UHF的USV无线数据卫星通信技术研究和JPEG图像编码算法优化及基于H.264视频编码的自适应数据分割研究;6)复合动力能源管理及决策支持系统的研究;7)水面目标的探测与自主识别技术研究;8)远程复合动力快速无人艇监测系统集成与示范应用。本项目实施过程中,有望形成复合动力快速无人艇监测系统的示范基地。拟选择国家重点海洋工程建设海域或与国家海洋经济和国防密切相关的海域,确定远程快速无人艇(USV)的演示示范区。经过调研,拟选择青岛奥帆中心海域作为近海示范区,选择黄海中部海洋环境和温跃层变化显著的海域作为外海示范区,开展项目研究成果的近海测试和外海测试。通过内海测试,本项目的研究成果可以为港口建设提供地形地貌数据,竞赛船艇实况检测、竞赛气象监测、海洋物理、生化和环境数据等支撑,促进港口建设和基地的高实时、全透明的监测和指挥。此外,外海测试和示范区域拟选择在我国黄海海域,黄海海洋渔业资源丰富、航运路线集中、战略地位显著,在此建立本项目的示范应用区域,对于加强我国的海洋资源、航运经济和国防建设具有重要的意义。 在近海和远海相关实验集成测试的基础上,总结远程快速无人艇相关的设备集成、整机测试、示范应用、实验设计等相关流程,提出并形成远程快速无人艇研制制造、试验测试和示范应用的行业标准建议。