中國自主研發深海光學導引系統海試成功

香港文匯報訊（記者 李陽波 西安報道）由內地數個高校組成的聯合科研團隊研製並開發的「領航者」深海智能光學導引裝置及系統，日前在自然資源部北海海洋技術中心成功完成了首次海試。該系統和裝置不僅有效實現了水下無人潛航器的自主導引回收，同時亦解決了水下無人潛航器能源供給和數據傳輸需求，使深海開發活動更加高效、安全和可持續。「這套系統就像給水下無人潛航器戴上了一副『AI眼鏡』，讓它在水下作業返航時不會迷路和走失。」參與研究的團隊科研人員這樣形容。

深海空間是當今世界大國競爭的戰略制高點。隨着國家「深海進入、深海探測、深海開發」三部曲戰略的不斷推進，水下無人潛航器將起到主力軍的作用。它不僅是深海勘探、礦產開發、科考作業、海洋救援等的重要輔助，同時也能夠有效提升我國的海洋探測及海洋開發能力。

對於水下無人潛航器而言，其進入深海的前提是必須實現精準定位和導引。特別是一片陌生的海域，深海變化莫測、暗流湧動、環境複雜、數據獲取難度高，當水下無人潛航器在陌生海域完成探測準備返航時，導引影像往往會受到水下惡劣環境的影響而模糊不清，導致無人潛航器無法自主和精準地駛回基站。因而只有實現自主導引回收，才能夠讓水下無人潛航器準確獲得能源補充、數據傳輸和指令下達，從而支撐更長的工作時間、更高的效率、更隱蔽的作業能力、更智能的作業方式。

實現核心技術關鍵設備自主可控

為徹底解決這一難題，在西北工業大學光電與智能研究院李學龍教授的主持下，由中國科學院西安光學精密機械研究所、西北工業大學、自然資源部北海海洋技術中心、山東科技大學等科研機構組成的聯合科研團隊，圍繞水下無人潛航器自主導引展開研究。經過艱苦的科研攻關，終於突破了探測距離更遠、精準度更高、抗干擾能力更強的多象限測角光學導引關鍵技術，開發了「領航者」深海光學智能導引系統，並實現了核心技術和關鍵設備的自主可控。

2023年8月31日至9月4日，聯合科研團隊在自然資源部北海海洋技術中心，對「領航者」深海光學智能導引系統進行了海試驗證。「領航者」深海智能光學導引裝置及系統搭乘水下潛航器，在不同海域開展了10餘次試驗。實驗中，得益於該系統高速精準的三維位姿解算能力，成功獲取了回收站坐標，引導水下無人潛航器實時修正航向，順利完成導引回收，成功驗證了系統高頻編碼探測能力，達到了海試的預定目標。

超高探測頻率 避免誤導

據西北工業大學科研團隊介紹，與傳統視覺導引技術不同，團隊利用自主研發的面陣探測器，捕獲回收站導引信號光強，建立導引燈偏角數學模型。並將測算的偏角數據，輸入自主開發的智能光學導引系統，再利用智能搜索算法，完成回收站三維位姿解算。該系統具有超高探測頻率，能夠同時實現對回收裝置的編碼識別，進而有效避免了對水下無人潛航器的誤導、誘導。