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深海空間廣闊，是當(dāng)今世界大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。隨著國(guó)家“深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開(kāi)發(fā)”三部曲戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，水下無(wú)人潛航器將起到主力軍的作用。實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)引回收，才能夠?qū)崿F(xiàn)水下無(wú)人潛航器的能源補(bǔ)充、數(shù)據(jù)傳輸、指令下達(dá)，從而支撐更長(zhǎng)的工作時(shí)間、更高的效率、更隱蔽的作業(yè)能力、更智能的作業(yè)方式。
在李學(xué)龍教授的主持下，中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所、西北工業(yè)大學(xué)、自然資源部北海海洋技術(shù)中心、山東科技大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)組成聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)，突破了探測(cè)距離更遠(yuǎn)、精準(zhǔn)度更高、抗干擾能力更強(qiáng)的多象限測(cè)角光學(xué)導(dǎo)引關(guān)鍵技術(shù)，嚴(yán)格落實(shí)質(zhì)量管理，開(kāi)發(fā)了“領(lǐng)航者”深海光學(xué)智能導(dǎo)引系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備的自主可控。
聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)在自然資源部北海海洋技術(shù)中心，開(kāi)展了“領(lǐng)航者”深海光學(xué)智能導(dǎo)引系統(tǒng)的海試驗(yàn)證。與傳統(tǒng)視覺(jué)導(dǎo)引技術(shù)不同，團(tuán)隊(duì)利用自主研發(fā)的面陣探測(cè)器，捕獲回收站導(dǎo)引信號(hào)光強(qiáng)，建立導(dǎo)引燈偏角數(shù)學(xué)模型，并將測(cè)算的偏角數(shù)據(jù)，輸入自主開(kāi)發(fā)的智能光學(xué)導(dǎo)引系統(tǒng)，利用智能搜索算法，完成回收站三維位姿解算。該系統(tǒng)具有超高探測(cè)頻率，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)回收裝置的編碼識(shí)別，進(jìn)而有效避免了對(duì)水下無(wú)人潛航器的誤導(dǎo)、誘導(dǎo)。
團(tuán)隊(duì)搭乘作業(yè)船，在深水區(qū)域開(kāi)展了導(dǎo)引回收海試作業(yè)，得益于“領(lǐng)航者”深海智能光學(xué)導(dǎo)引系統(tǒng)高速精準(zhǔn)的三維位姿解算能力，成功獲取了回收站坐標(biāo)，引導(dǎo)水下無(wú)人潛航器實(shí)時(shí)修正航向，順利完成導(dǎo)引回收，成功驗(yàn)證了系統(tǒng)高頻編碼探測(cè)能力。團(tuán)隊(duì)使用差分衛(wèi)星定位設(shè)備，對(duì)解算的回收站坐標(biāo)進(jìn)行了驗(yàn)證，海試達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)。
此次海試，李學(xué)龍教授團(tuán)隊(duì)成功驗(yàn)證了一種全新的高頻多象限測(cè)角光學(xué)導(dǎo)引技術(shù)，為深海/淺海無(wú)人潛航器提供了可靠的光學(xué)導(dǎo)引裝備支撐，解決了水下無(wú)人潛航器能源供給和數(shù)據(jù)傳輸需求，助力水下無(wú)人潛航器從淺海作業(yè)拓展到深海作業(yè)、從短期工作拓展到長(zhǎng)期駐留、從點(diǎn)域探索拓展到廣域開(kāi)發(fā)、從單體作業(yè)拓展到集群協(xié)同作業(yè)，有力保障了“深海進(jìn)入、深海探測(cè)、深海開(kāi)發(fā)”任務(wù)高效、安全且可持續(xù)開(kāi)展，為“海洋強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略貢獻(xiàn)了重要力量。（張丹華）
