交大要闻
从追风到救人
上海交大硬核装备守护南海海洋安全
近日,海南研究院以创新引擎驱动南海海洋安全双防线——参与研制的“云帆号”风浪混合驱动无人船在海南岛近海成功完成台风“蝴蝶”近距离气象观测任务,主持承担的“海滨卫士I”多功能水下机器人与三亚鹿城救援服务中心开展突发溺水事件应急救援实战演练。从精准追踪到破浪救险,这些“海洋黑科技”正重新定义着海洋监测与应急救援。
精准追踪——“云帆号”风浪混合驱动无人船
成功完成台风“蝴蝶”近距离观测任务
今年第1号台风“蝴蝶”近日在南海中西部海面生成,是今年西北太平洋和南海生成的首个台风。海南研究院参与研制的“云帆号”风浪混合驱动无人船在海南岛近海成功完成台风“蝴蝶”近距离气象观测任务,充分验证了该新型观测平台对极端海洋气象的观探测能力。
6月7日,“云帆号”无人船在文昌清澜港顺利布放,首先完成了为期三天的定点保持作业,三天内控制半径小于100米。随后“云帆号”沿着预设轨迹南下巡航,主动追逐台风路径,12日在近距离观测台风后又成功返回文昌附近海域。在台风观测期间,“云帆号”实时采集并返回了台风中波浪、气压、温度、风速、风向等关键气象数据。其中观测到的最大波高超过6米,最大风速超过30节,完整记录了台风核心区域的气象变化。监测过程中“云帆号”循迹误差小于50米,顺流逆流均保持较高航速,体现出极好的机动性和操控性。
“云帆号”无人船是船舶海洋与建筑工程学院、海南研究院项目团队历时十年的技术攻关,突破了波浪高效利用、风浪光混合驱动、多源能量综合管控等关键技术,在“深蓝号”波浪滑翔机基础上发明的一款基于风浪混合驱动的全新的水面无人船。该无人船由水面浮体、水下牵引机以及风帆推进系统组成,船体起伏运动通过脐带缆传递到水下牵引机,牵引机串列翼板可以将起伏运动转化为持续向前的推力,风帆推进系统为船体提供辅助推进力。“云帆号”无人船可以不依赖外部能源实现长达数月的海上自主航行,此外还具有多能源互补、航行控制精度高、海上适应性强等优势,在海洋水文气象监测、生态环境调查、资源开发、国防等活动中具有广泛的应用前景。
破浪救险——“海滨卫士I”多功能水下机器人
圆满完成水下救援演练
正值第24个全国“安全生产月”之际,海南研究院联合三亚鹿城救援服务中心在崖州湾海域开展突发溺水事件应急救援实战演练,旨在检验智能化水下救援装备效能,提升海上安全救援与应急响应能力。
6月10日,“海滨卫士I”多功能水下机器人参与本次搜救任务,实战演练中,机器人搭载前视声呐、水下声信标、水下双目摄像机等探测、定位传感器,结合环境感知与智能决策算法,先后完成基于高频声呐成像的模拟“溺水者”快速搜寻识别、基于超短基线的水下多目标水声定位、模拟“溺水者”自动跟踪、海面和水下模拟“溺水者”衣角精准夹持与机器人线缆岸上拖曳、“救援队队员-水下机器人-空中无人机”人机协同救援等演练项目,完成了对模拟“溺水者”的快速有效救援。
海面模拟溺水者救援过程
该项目由海南研究院主持承担,获海南省科学技术厅及三亚市科学技术和工业信息化局支持。针对水下救援水流湍急、流向多变、可见度低等难点,海南研究院成功研发了一型集水下环境感知、水中采集救捞与智能自主决策于一体的多功能水下机器人,机器人最大作业水深为300米。项目突破了高机动性和精确姿态控制的矢量推进、浑水下目标快速识别与定位、自主目标跟踪与全向抗流、精准快速采集救捞等关键技术,为海滨溺水救援提供了高效可靠的解决方案。
水下探测模拟溺水者位置
未来,海南研究院将进一步聚焦海洋科技前沿,加大研发投入与创新力度,持续深化海洋观测装备、智能化海上救援技术装备的研发攻关,通过强化产学研用协同创新,突破关键核心技术瓶颈,提升海洋观测与预警精度、海上救援效率及公共安全保障能力,为数字海洋、智慧海洋建设提供坚实的核心技术支撑,以科技创新赋能海洋强国战略,在守护南海海洋安全、服务国家海洋事业发展中贡献交大力量。