水面无人艇自主控制系统

针对我国海洋科考、海上作业、海上安防、海上护卫等的迫切需求，充分发挥无人系统在海上重要领域的关键性作用，解决迅速、广域、灵活、可靠、长期、智能化、系列化的海洋开发利用的综合要求问题，在国防973、国家863、海军、军科委等多个项目的支持下，哈尔滨工程大学突破复杂海况、输入饱和、欠驱动、强非线性、高速强机动等多元素约束，成功研发了感知、决策、控制一体化的水面无人艇自主控制系统，并在哈工程自主研制的国内首艘具有全自主能力的“XL”号水面无人艇、国内首艘超高速复合动力无人艇“天行一号”，验证了水面无人艇自主控制系统的有效性和先进性。目前，学校在该领域申请专利和软件著作权近百项，在国家出版基金资助下出版相关著作3部。经过多年的迭代，该系统已经衍生出模块化的系列型号，技术指标和功能属性可以根据需要剪裁和配置，典型功能包括水面环境感知、航路自主规划、循迹自主航行、障碍自主避碰等。可以在小型、中型、大型等无人艇上适装，可以适用于排水型、滑行艇型、双体、多体等多类船型。该系统及相关技术在中船集团、航天集团等军工集团、以及深圳、江苏、辽宁等地方企业中得到了应用和合作。

项目成熟情况

随着海洋资源开发利用的逐步深入，以及人们对海洋安全、海洋环境保护的广泛重视，促使海洋观测正在发生革命性的变化，主要体现在：海洋观测立体化，平台多样化，海洋观测系统化、网络化。因此，迫切需要海洋观测平台能长期、广域、经济、可靠、自主地执行海洋观测任务。水面无人艇自主控制系统是无人艇的核心关键系统，而无人艇作为一个无人海洋运载平台，可以在海洋中承担长期、自主、灵活、低廉的作业任务，因此，在民用领域具有非常广阔的应用前景，如海洋测绘与科学调查、环境监测、水文调查、气象预报等。无人艇的还可搭载多种丰富的传感器，能长期、隐蔽、自主地在海洋中执行使命任务，并可以批量投入战场，从而具备对水面/水下海洋环境的立体、持续感知能力。

水面无人艇自主控制系统技术成熟度达到了6～7级。该系统在2020年应用于中船集团708所的中型艇上，获得了海军组织的实艇测试自主性全国第一名；在中船集团系统工程研究院的两艘小型艇上得到了应用，在大连、梧州等地的海域圆满完成了相关任务；2021年该系统在XX测量系统无人艇运动控制分系统全国竞标中成功中标，在中船集团5艘无人艇上装配。学校依托哈船智装公司，与黑龙江省农科院合作，研发了水田农作无人船，并计划在省内各大农场推广应用。

应用范围

成果适用与交通运输、船舶工程、海洋科考、边防缉私等领域。