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哈工程济海七利器,学院独占其四

十博体育官网:2019-01-02  浏览次数:470

科技是国家强盛之基,是兴校强校的动力引擎。改革开放40年以来,学校坚持“三个第一”的价值追求,先后提出“科研兴校”“科研先行军”等办学理念,紧紧围绕“三海一核”领域国家重大需求,不断深化科技体制改革,整体科研实力和科技竞争力明显提升。几十年的励精图治,几十年的厚积薄发,打造了一批“哈工程智造”的谋海济国利器,谱写出特色鲜明的科研“多重奏”“交响乐”。日前,学校以船、海、核领域为基本线索,展示了学校近年来服务海洋强国战略的6项优秀科研成果,献礼改革开放四十周年。其中,学院智能水下机器人、“天行一号”远程快速无人艇、数值水池创新专项数值水池创新专项(一期)、海能III浮式潮流能电站4项成果入选。


 

智能水下机器人

成果名水下机器人技术重点实验室研制的智能水下机器人,具备自主浮力调节和安全自救能力,潜深300-2000米,航速可达7-20kn,在南海完成了2000米潜深探测应用试验,实现海洋油气管道的自主探测、海底表面特征的自主探测、海底地形地貌自主探测等,可为海洋工程前期考察、施工监测和后期维护检测等提供实用化的海洋自主探测。相关研究成果获国家科技进步二等奖1项,部级科技进步一等奖3项、二等奖2项。

技术突破:20来,学校水下机器人技术重点实验室,开展了自主决策与规划、自主环境感知、水下自主导航、自主控制与作业等方面研究,突破了复杂海洋环境下高精度运动控制、等关键技术,研制了多款智水系列智能水下机器人。在国内率先开展多水下机器人协调与控制方面研究,建立了开放式、模块化多水下机器人协调控制体系结构,设计了基于行为的多水下机器人协调控制策略,构建了由三台异构水下机器人组成的原理样机系统。

实际应用:在国内首次利用AUV实现了水下管道和水下目标跟踪、三维海底地形测量、海底沉船探测、三个水下机器人海上协同编队,利用智能水下机器人搭载测扫声呐、多波束测深声呐分别实现了海底沉船探测和海底地形的探测。未来在海洋石油工程、深海科研方面市场需求巨大。

智造者说:未来,大家将加大研制开发大航程、长航时、低成本、高性能的海洋无人飞行器的力度,进一步增强我国海洋智能装备产业特别是无人自主潜器的制造能力、设计能力和创新能力,避免在海洋装备瓶颈技术和关键装备方面受制于人。为我国海洋调查、海洋科考、海洋开发、海洋工程等领域的海洋科技和海洋经济发展提供重要的手段和途径,加快我国认识海洋、探索海洋、开发海洋、经略海洋,建设海洋强国的步伐。

 

“天行一号”远程快速无人艇

成果名片:“天行一号”远程快速无人艇由海洋领域首个国家863计划项目支撑、我校自主研制,是国内最快的自主式无人艇,其问世标志我国在高性能水面无人系统领域的技术水平已经走在了世界前列。艇长12.2米,满载排水量7.5吨,配有油电复合动力系统,最高航速超过50节,最大航程1000公里,具有手操、遥控、半自主、全自主四种工作模式,可实现复杂海洋环境中的静态和动态障碍物的自主避碰飞行。

技术突破:“天行一号”的“大脑”——智能控制系统,完全由我校自主研发,将自主驾控、感知、决策与当前最先进的人工智能技术相结合,具备了“态势思考”能力,可在高航速条件下对周围环境态势信息进行准确快速的认知,在实行使命任务时可以综合分析任务背景与环境态势,灵活应对复杂环境中的静态、动态障碍目标,实现高效的自主危险规避。在水面无人技术领域做到了“跑得快、飞行远、能干活、会思考”。全艇无人系统和任务系统采用模块化设计,可根据需要快速更换任务载荷,自主完成海洋水文气象信息监测、海底地形地貌扫描测绘、首末端观测等多种任务。

实际应用:“天行一号”的问世,使得高性能无人艇应用于海洋环境立体观测、边防巡逻等领域。

智造者说:随着海洋强国战略的实施,国内的水面无人系统研究虽起步晚于国外,但近年来正在奋力追赶,形成了一股研究热潮,具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力,大家力争使水面无人艇在军民两用方面获得更大的应用,改变目前海洋监测,主要依赖人工8小时监测局限,实现24小时全天候的环境监测,还有人力所不能为的极端环境探测与搜救等领域。

 

数值水池创新专项数值水池创新专项(一期)

成果名片:数值水池是海洋装备水动力学数值模拟智慧系统的简称。201712月,由学校联合中国船舶重工集团第702研究所牵头研发的中国数值水池虚拟试验系统V1.0正式上线,是全球第一座名副其实的数值水池,首次推出船舶波浪增阻虚拟试验系统,在同样精度下,比现有商用App效率提高1000倍;在世界上首次实现了亿级网格量的大规模高效并行计算,为半潜式平台的安全性设计提供了精细模拟的新手段。

技术突破:数值水池创新专项(一期)以三大主流船舶和典型深海工程装备为目标,运用工况流体动力解耦模型,重点突破“数值水池”App系统集成与相关标准研究、求解器的总体设计与开发、船舶耐波性子系统研发、海洋平台运动和载荷子系统研发、智能系统先进计算与互联网服务平台研究等关键技术。

实际应用:开发具有自主常识产权并实现工程化应用的“数值水池”解耦模拟分系统App,建成我国“数值水池”并实现基于互联网的“数值水池”应用,将有力推动数字造船领域迎来历史性变革,催生新业态,成为一项持续发展与积累的宏大工程,为船舶与深远海装备的优化和智能设计以及智能飞行提供新手段,助力海洋强国战略和“中国制造2025”。

智造者说:中国数值水池创新专项,集合了全国的优势力量,代表了我国相关领域的最高水平。通过研究数值水池创新专项不仅培养了一大批创新能力强的专业人才,使中国海洋装备工业拥有完全自主常识产权的先进设计方法,摆脱国外商业App对中国海洋装备设计的限制,摆脱国外对高技术船舶关键设计技术的垄断。

 

海能III浮式潮流能电站

成果名片:在浙江岱山县龟山水道建立的“海能III2×300kW漂浮式立轴潮流能独立发电示范电站,是目前世界上最大的立轴漂浮式潮流能电站。海能III立轴潮流能装置是协同创新的成果,代表了我国漂浮式立轴水轮机的先进技术。海能系列潮流电站分别获得海洋工程科学技术一等奖和电力工程科学技术进步一等奖各一项。

技术突破:海能系列是在学校30多年海洋能研究基础上发展起来的系列浮式潮流能转换装置。“海能III”漂浮式立轴潮流能装置是海能系列的最新型号,该装置采用“中”字型载荷,双转子立轴水轮机,随船配置用于水轮机安装维护的升降系统和集电力传输、系统控制、安全管理为一体的智能微电网系统,兼顾了高效性、经济性、安全性的需求。具有良好的抗风浪能力和可维护性和远程通信管理能力。

实际应用:以海能系列浮式潮流能装置示范运行为契机,学校在浙江省岱山县官山岛建立了潮流能示范基地。在持续的示范运行过程中,潮流能装置经受住强台风等恶劣天气的考验,显示了顽强的生命力。

智造者说:电站通过长期商业化示范运行,积累潮流能独立电站的商业化运行和管理的实践经验,从而推动我国潮流能开发进程。



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