云洲:应用先进材料 助推无人船技术更上层楼

作为中国首家专注于无人船艇领域的高科技企业,珠海云洲智能科技有限公司(以下简称云洲)致力于用无人智能技术搭建人类与海洋沟通的桥梁,目前已经形成了环境测量、海洋调查、安防、军用、无人航运五大业务板块,获得了中国专利奖和国家海洋科技奖特等奖等多项荣誉。近年来,云洲将碳纤维纳米复合材料技术应用到无人船领域,充分发挥先进材料的优越性能,为无人船实现强大功能提供了物质保障。     

“无人艇”专栏评述

<正>21世纪是海洋世纪,又是人工智能世纪。习近平总书记提出要实现"中国梦",必先实现"海洋梦",习近平总书记还提出中国要占领2030年世界人工智能的高地。因此,无人艇研究被这样的两个战略要求同时击中。无人船、无人艇也称为水上机器人,潜艇也称水下机器人,都属于海上无人系统,是空天地海无人系统的重要组成部分。可以说,无人系统和关键技术是未来海洋智能制造中皇冠上的明珠,将对所有船舶产生颠覆性影响。它们必须具有自主的感知、自主的认知和自主的行为能力,可以自主导航和自主避     

水面无人艇环境感知技术及应用发展

 水面无人艇的环境感知能力是其执行任务的前提和基础。介绍了水面无人艇的发展现状，特别是近年来中国在无人艇领域的研发成果；总结了当前水面无人艇在本体状态感知和外界环境感知（主动式感知、被动式感知、融合式感知）领域的研究现状，分析指出各类环境感知技术的优势和不足。根据未来发展需求，提出基于水面无人艇的高精度水文信息反演、海-空协同观测、海洋中尺度现象观测、海洋军事信息搜集等环境感知技术和应用方向的关键技术。     

无人水面艇研究现状与发展趋势

无人水面艇(unmanned surface vehicle, USV)是一种在水面进行自主航行的运载平台,属于海洋机器人的一个重要分支,在军用和民用领域均有广泛的应用前景.由于海洋环境恶劣,以及无人水面艇运动模型非常特殊(如模型高度非线性、强时滞性和时变性等),使得较于无人车和无人机等其他无人系统,无人水面艇的研究面临着特殊的挑战.从态势感知、航行规划和导航、控制这3个方面总结了无人水面艇的研究现状和主要成果,得出了无人水面艇在国内外不同的发展现状和趋势.最后还对无人水面艇的应用需求进行了分析与展望.     

日本“地球”号深海钻探船将参与“综合大洋钻探计划”

6月初，一艘世界上最先进的地球深海钻探船抵达日本横滨港(见本期封面照片——日本独立行政法人海洋研究开发机构(JAMSTEC)东京办事处供稿)。这艘乳白色的巨大海洋钻探船将于2007年开往太平洋中地壳最薄的海面，与包括中国在内的十几个国家一道共同参与一场史无前例的地心探测计划——“综合大洋钻探计划”，以期钻出一个穿透地壳达到地幔的深洞，取回各种不同的岩石样本，探测地球内部结构的奥秘。     

广东“以赛促建”优化创新创业环境 助力中小微企业长成科技“小巨人”

<正>去年10月,珠海云洲智能科技有限公司(以下简称云洲智能)随同李克强总理赴俄参加了第三届莫斯科国际创新发展论坛,并展示了其智能无人船。云洲智能是此次"全球青年创新百杰"中唯一一家向两国总理汇报的中国企业,年仅30岁的创始人张云飞备受瞩目。回想当年取得第二届中国创新创业大赛总决赛初创企业组的桂冠,张云飞感慨坦言,正是得益于创业大赛这一平台,他们才能获得政策和投资两大资源,从而使得企业迅速发展。2012年,科技部、教育部、财政部和中华全国工商业联合会开始举办全国创新创业大赛,广东赛区增设于2013年。两年来,我省     

乌克兰危机与新军事革命:无人艇篇

根据俄罗斯国家反恐委员会发布的消息,2023年7月17日凌晨,克里米亚大桥遭两艘乌克兰海军无人艇袭击,四条公路车道中的两条严重受损。此前一天,俄国防部宣布,乌克兰出动七架无人机和两艘无人艇攻击了黑海舰队的主要基地塞瓦斯托波尔港。     

中国建造的首艘液化天然气船在上海交付

日前，中国建造的第一艘液化天然气（LNG）船在上海交付。这艘名为“大鹏昊”的船长292米，宽43.35米，型深26.25米，航速19.5节，装载量达14.7万立方米．是目前世界上最大的薄膜型LNG船。在上海交付的LNG船是中船集团公司所属沪东中华造船（集团）有限公司为广东大型液化天然气运输项目建造的第一艘LNG船。其成功交付，填补了中国LNG船设计、建造的空白。     

无人艇在电子战中的应用

 阐述了无人艇的发展现状；从平台性能、船体结构、接口设计、软件设计4个方面分析了目前无人艇设计特点，总结了艇载电子战设备的功能和类型；提出了一套无人艇电子战任务执行流程，并设计了6种无人艇电子战任务典型应用场景；展望了未来无人艇在电子战领域中的技术发展方向。     

水面无人艇远程控制系统设计与实验

针对海上复杂环境对水面无人艇操纵性能的影响,在风、浪等环境因素干扰下研究基于模糊PID （proportional integral differential）的无人艇航向偏差控制,开发以DSP (digital signal processing) 结合ARM为核心控制器的艇载运动控制系统,采用阿里云服务器、Web服务器、Apache服务器及MySQL数据库,研发无人艇远程控制系统,并集成研发了样船。实验表明,所研发的无人艇远程控制系统具有远程通信、运动控制、状态监测、数据存储和数据共享的功能,能够满足远程通信实时性、运动控制灵活性精确性的设计要求,进一步提高对无人艇航迹控制精度,为近海小型智能船舶的研发奠定基础。     

水鸟式无人艇平台的能量补充系统设计与研究

针对海洋中无人艇平台长时间远距离航行的能源供给需求,提出了一种由波浪能采集机构和液压转换系统组成的水鸟式无人艇平台的能量补充系统,设计了四连杆采集机构和随机能量转换系统,利用Matlab软件计算了波浪对浮子的作用力和无人艇平台的垂直作用力.根据能量流转换过程,建立了系统的Adams与AMESim联合仿真模型.对不同海况下系统的能量转换效率进行了仿真研究.研究结果表明该装置可以实现系统持续补充能量,为解决海洋中无人艇平台的持续能量供给问题提供了一种参考方案.     

谢少荣:精卫“探”海,百舸争流

正精卫填海是个家喻户晓的传说,有关执着,有关坚忍。如今也有一群像精卫一样的科学家,他们左手创新,右手实干,努力去填平科学研究这片苍茫大海上的未知领域。谢少荣带领着一支90%以上是80后和90后的团队,他们朝气蓬勃、干劲十足、敢打敢拼,用8年时间研制出了9个系列的精海无人艇,从南海到南极,一艘艘精海无人艇在辽阔的海域中踏浪前行。     

海洋次声波与无人船之谜

迄今为止,人们在茫茫大海上已发现了数十艘无人船,孤独、奇异而神秘,好像诉说着一桩桩故事,却又无从说起。1855年2月28日,英国三桅帆船马拉顿号在北大西洋遇到一艘美国无人船“徒瑞姆斯·切斯捷尔”号。该船风帆垂落,空无一人,而船只完好,货物依     

无人水面艇航向跟踪控制器的设计与验证

为解决"蓝信"号无人水面艇的航向跟踪控制问题,设计并实现了一种基于模糊自适应PID的无人水面艇航向跟踪控制器.首先,建立"蓝信"号无人水面艇的数学模型,利用实船操纵数据对其参数进行辨识;其次,在辨识的USV模型基础上,设计一种模糊自适应PID航向跟踪控制器并在干扰环境下进行仿真;最后,采用卡尔曼滤波算法对USV的姿态数据进行融合,设计并实现了"蓝信"号无人水面艇嵌入式航向跟踪控制系统的软硬件.实船验证结果表明,在实际的海洋环境干扰条件下,该航向跟踪控制器具有良好的动静态控制性能和抗干扰能力,可用于"蓝信"号无人水面艇精确和快速的航向跟踪控制.     

无人船之谜

神秘的无人船案件迄今为止,人们在茫茫大海上已发现了数十艘无人船,孤独,奇异而神秘,像诉说一桩桩故事,却又无从说起。1855年2月28日,英国三桅帆船马拉顿号在北大西洋遇到一艘美国船徒瑞姆斯·切斯捷尔号。该船风帆垂落,空无一人,而船只完好,货物依然如故,食物淡水充足,也无任何搏斗和暴力的迹象,只是不见一人,也找不到航海日记和罗盘。1880年,人们在美国罗德艾兰州纽波特市伊斯顿斯·比奇镇附近的海面上也发现一艘名叫西拜尔德的无人船,船长室的早餐尚在,而全体船员却不知去向了。更为神秘的要算1881年底,美国快速机帆炮舰爱伦·奥斯汀号所…     

基于GPRS的无人巡检船远程监控系统

本文利用GPRS和Internet技术,实现了无人巡检船的无线控制系统设计。系统硬件部分以低功耗高性能单片机AT89C55WD为控制器、gtm900为无线数据传输模块。软件部分是以GPRS和以太网为承载网络,采用TCP/IP协议实现远程通信。船艇以GPRS方式反馈相应的信息,上位机则根据这些信息有效的控制船艇的航行。     

风光混合驱动长航程无人海空立体探测船研发

针对现有无人海洋探测船续航时间短,在复杂海洋环境干扰下易发生传感器失效导致感知能力受限等问题,研发了一种风能太阳能混合驱动的长航程无人海空立体探测船.开发了升降式的导管型高效低风速风力机和可展式的太阳能光伏发电系统,利用风能和太阳能实现了混合能源动力供给,克服了单一能源供电的不稳定性,有效保证无人探测船的续航能力;开发了可自主起降的艇载系留无人机系统,结合船载和机载传感器信息融合技术,大幅提升了无人船对周围环境的感知能力,具有了海空立体探测功能.该无人探测船可根据任务场景搭载不同负载设备执行指定任务.     

基于双体结构的无人测绘艇航向控制

无人艇在海洋测绘中的应用越来越广泛,而航向稳定性是实现其自主航行的重要基础。设计了一种双体结构的无人测绘艇,用于搭载测量设备并实现测绘功能。为了实现无人艇的航向控制,将RBF(radial basis function)神经网络与PID(proportion integration differentiation)算法相结合,利用RBF神经网络的自学习能力实现对PID控制器参数的整定。在仿真过程中,将RBF-PID自适应模型、单一PID模型以及作为对照组引入的BP-PID自适应模型分别仿真,并在同一时刻加入随机扰动,观察系统响应效果。结果表明,基于RBF-PID算法的无人艇航向控制器的超调量为零、稳态时间最短,同时能够及时有效地纠正随机扰动的影响,保障无人测绘艇的航向稳定性。     

水面无人艇多船障碍智能避碰

为尽可能在无人艇避碰规划时兼顾《国际海上避碰规则公约》,提出对障碍船进行符合《公约》的偏心膨胀,对偏心膨胀建立统一的运动模型.为实现宽阔水域的水面无人艇多船障碍智能避碰,提出基于避障紧迫程度、安全性预测以及调整可行性的模糊规划方法.对同时具有对遇、交叉及追越情况的多个复杂运动障碍进行避碰规划仿真,结果证明了该方法的智能性.     

无人船之谜

迄今为止,人们在茫茫大海上已发现了数十艘无人船。这些船孤独、奇异而神秘,仿佛诉说着一桩桩故事,却又无从说起。1855年2月28日,英国三桅船马拉顿号在北大西洋遇到一艘美国船只瑞姆斯号。该船风帆垂落,空无一人,而船只完好,货物依然如故,食物、淡水充足,也