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上海交大海洋学院自主研发作业级无人机助力中国第39次南极科考
近日,“雪龙2”号极地科考船结束了中国第39次南极科考任务,顺利返回中国极地研究中心上海浦东基地码头。在此次南极科考航次中,“雪龙2”号圆满完成了南大洋有关科学调查与极地冰雪环境监测工作。海洋学院海洋技术方向魏照宇副研究员研发的大负载抗低温工程作业级无人机“龙虱-✱”搭载“雪龙2”号,在深海潜标/浮标回收任务中发挥了重要作用。辅助“雪龙2”号顺利完成了4次深海潜标/浮标回收任务,与传统回收方式相比节省了约70%的时间,成为了该航次的亮点工作。此次无人机辅助潜标/浮标回收作业大大提升了极地深远海作业任务能力,也是我国极地考察任务中首次利用工程型无人机开展创新作业应用。
潜标/浮标作为海洋监测系统的重要一环,是离岸监测的重要手段,通过释放装备,能够获取海洋水下剖面资料和采集水下各类信号。但长期以来科考航次中潜标/浮标的回收仍是一项艰巨工作,传统回收作业通过下放小艇,由2-3名船员驾驶小艇,采取人工挂钩方式进行回收。作业方式费时费力,在恶劣海况下通常被迫终止作业,且在涌浪环境下吊放和回收小艇会对船员的生命安全造成巨大威胁,单独吊放和回收小艇时间接近2小时。
为解决潜标/浮标在恶劣海况环境下的安全高效回收难题,海洋学院魏照宇副研究员联合中国极地研究中心船舶与飞机管理处研发了该大负载抗低温工程作业级六旋翼无人机“龙虱-✱”。针对极区海域实际应用中海况和作业环境条件,重点解决了恶劣海况环境下的抗风、防雨、耐低温、高纬度GPS定位不稳定等技术难点,实现了在5级风和3级浪及以上海况环境下正常辅助作业。在作业期间,无人机可实现牵引抛投挂钩和缆绳,配合船舷辅助绞车系统完成潜标/浮标回收。满电状态可在低温环境中开展深海潜标/浮标回收作业30分钟以上,且单次作业只需6分钟,和传统潜标/浮标回收方式相比可节省近2小时,极大地提升了作业效率和降低了人员安全风险。
据悉,上海交大海洋学院与中国极地研究中心提出并成功验证的无人机作业方式有望为我国未来科考船潜标/浮标回收建立一种新型安全高效的标准化作业模式。