海洋探测无人艇:平台设计及应用
2021-08-13王伟平何西董超郑兵李雪
王伟平,何西,董超,3,郑兵,3,李雪,3
(1. 国家海洋局南海调查技术中心,广东 广州 510300; 2. 自然资源部海洋环境探测技术与应用重点实验室,广东 广州 510300; 3. 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海),广东 珠海 519080)
1 引言
水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)指通过人在岸端遥控或水中自主规划航行,完成各项任务的水面运动平台,由于其具备吃水浅、快速机动、操作灵活等特点,在军事和民用领域均得到了广泛的应用[1-3]。在军事领域,USV可替代人执行艰苦、单调且高风险的军事任务,如扫猎雷、水面及水下警戒、小范围战术支持等。在民用方面,目前的USV有部分适用于海洋调查领域的成熟产品,国外厂商及其产品如英国ASV Global公司旗下的C-worker系列、C-Enduro,Ocean Science公司的Z-Boat系列,以及Sea-Robtics等,国内厂商如珠海云洲出品的M80、ME120,上海大学研制的“精海”系列无人艇,安徽科微推出的C400等。
随着技术的发展,无人艇的应用场景越来越复杂,无人艇通过集成海洋调查设备,可完成各类海洋探测任务,包括海洋测绘、水质采集、海洋监测[4-7]等;通过集成传感器设备,可完成高动态环境下的自主控制、智能航行与避障[8-11]等操作。同时,集成以上多种设备,可实现无人艇在更复杂海洋场景中进行海洋探测任务,如海上大桥桥墩受损监测与底质勘察、海上风电场风机与缆线运维[12-13]等,无人艇的参与降低了人直接参与海上活动的风险,节省任务执行时间,同步提高海上运维效率与经济效益。
与目前的海洋调查无人艇相比,本文的无人艇具备以下优势:双体、宽甲板平台设计,具备极高的航行稳定性,在3~4级海况下,其数据采集精度仍符合相关海洋调查规范要求;……
