上九天,遙感衛(wèi)星打開觀海“天眼”下五洋,海洋探測技術(shù)令人“刮目”
圖①:垂直起降無人機(jī)可不受跑道限制,在山區(qū)、海洋平臺等復(fù)雜環(huán)境中起降。
圖②:國家海洋技術(shù)中心展示的海嘯預(yù)警浮標(biāo)模型。
圖③:微小型自主水下航行器。
圖④:無人救助艇、無人測量艇、無人高速靶船系列。
邢志峰 攝
走向大洋、探索海洋是世界各國科學(xué)家的共同夢想。在2018青島國際海洋科技展覽會上,前來參展的海洋衛(wèi)星遙感技術(shù)、海洋科考碩果、水下機(jī)器人等科研成果成為展覽會的重頭戲,也讓參觀者零距離了解到我國科研人員在探索海洋方面“上九天、下五洋”的“過人技術(shù)”。
遙感衛(wèi)星讓“看海”更清晰
利用遙感衛(wèi)星技術(shù)可以打開人類觀海“天眼”。此次亮相海科展的西北工業(yè)大學(xué)青島研究院、青島中海基業(yè)海洋科技有限公司、青島國數(shù)信息科技有限公司等參展商,向參觀者展出了尖端的衛(wèi)星研發(fā)及高精度定位產(chǎn)品,也成為此次展覽的 “搶眼技術(shù)”。
西北工業(yè)大學(xué) “翱翔系列衛(wèi)星”是一種采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)的低成本實(shí)用化的立方星系列,主要應(yīng)用于區(qū)域遙感、通訊、空間科學(xué)、新技術(shù)驗(yàn)證等領(lǐng)域,可實(shí)現(xiàn)面向用戶需求的個(gè)性化快速定制。
翱翔系列微小衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)于2017年被評為“微小衛(wèi)星技術(shù)及應(yīng)用國家重點(diǎn)領(lǐng)域科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”,該國家級創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)依托“微小衛(wèi)星技術(shù)及應(yīng)用國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室”,已經(jīng)具備了微小衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成、測試、試驗(yàn)、測控和應(yīng)用的較為完備的研究條件和雄厚的科研實(shí)力。
西北工業(yè)大學(xué)已具備了翱翔系列微小衛(wèi)星批量化生產(chǎn)能力。翱翔系列微小衛(wèi)星產(chǎn)品包括2U至27U的全系列標(biāo)準(zhǔn)化的立方星平臺,以及部署器、星載計(jì)算機(jī)、飛輪、磁力矩器、ADCS、電源等20余種標(biāo)準(zhǔn)化模塊化的立方星部組件,已成功應(yīng)用于國內(nèi)外十余顆衛(wèi)星的在軌運(yùn)行,技術(shù)成熟可靠。
“我們的高精度定位產(chǎn)品精度可達(dá)到厘米。”青島中海基業(yè)海洋科技有限公司參展人員介紹,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)是能在地球表面或近地空間的任何地點(diǎn)為用戶提供全天候的三維坐標(biāo)和速度以及時(shí)間信息的空基無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GNSS的應(yīng)用領(lǐng)域也將從傳統(tǒng)的國防軍工向位置服務(wù)、交通運(yùn)輸、測繪制圖、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、精確授時(shí)、工程建設(shè)等商業(yè)市場拓展。
青島中海基業(yè)海洋科技有限公司展出高精度GNSS產(chǎn)品,包含實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分可達(dá)到1厘米的北斗定位產(chǎn)品,該產(chǎn)品獲得德國紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)。其還將展出在全球任意地方能夠接收星站差分信號均可達(dá)到平面10厘米、高程20厘米的星站差分設(shè)備,它們在海洋測繪、海洋科考、施工建設(shè)、基礎(chǔ)測繪、石油礦產(chǎn)勘測、城市建設(shè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為各行業(yè)提供高精準(zhǔn)的定位服務(wù)。
青島國數(shù)信息科技有限公司此次參展的DTB-2000北斗RDSS超遠(yuǎn)程通信船載終端的優(yōu)勢在于超遠(yuǎn)程通信、微弱信號處理、全自動(dòng)跟蹤伺服。
“超遠(yuǎn)程通信方面,可以利用北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨洲際通信,為用戶提供超遠(yuǎn)程通信手段。通過微弱信號處理技術(shù)使得在北斗弱信號條件下,仍能實(shí)現(xiàn)北斗信號的正常接收。終端的收發(fā)天線采用全自動(dòng)跟蹤伺服技術(shù),無論艦舶處于航行狀態(tài)還是活錨泊狀態(tài)均能確保終端正常收發(fā),不受艦舶的縱向或橫向搖擺影響。”青島國數(shù)信息科技有限公司參展人員介紹說。
助力海洋探測邁入“萬米級”時(shí)代
本屆海科展上,天津大學(xué)青島海洋工程研究院等參展商帶來了當(dāng)下海洋科技研發(fā)最前沿的“海燕”萬米級水下滑翔機(jī)、“浮星”浮標(biāo)的深海探測設(shè)備,向參展觀眾展示了最先進(jìn)的海洋觀測裝備。
“深度大于6000米的海域被稱為‘深淵海溝’(HadalTrench),人類只對其中零星地方進(jìn)行了直接觀測,絕大部分未被探索,主要受限于大深度觀測平臺的技術(shù)發(fā)展。”此次參展的天津大學(xué)青島海洋工程研究院展出了其自主研發(fā)的“海燕”系列萬米級水下滑翔機(jī),“水下滑翔機(jī)是深海環(huán)境觀測的重要平臺之一,此前最深觀測能力為6000米級,而8000米潛深的順利測試,為我國深淵研究和深海觀測增添了新型的裝備平臺。”
“由天津大學(xué)青島海洋工程研究院李醒飛教授牽頭負(fù)責(zé)實(shí)施的大洋4000米深海自持式剖面浮標(biāo) ‘浮星’,已在南海北部近4000米水域完成投放。截至8月8日,設(shè)備已連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行26個(gè)剖面,最大下潛深度3550.3米,數(shù)據(jù)傳輸成功率達(dá)到99.9%。”參展的天津大學(xué)青島海洋工程研究院工作人員解釋說,深海自持式剖面浮標(biāo)隨海流漂移,是一種易投棄、小型化、低成本的水下移動(dòng)觀測平臺,可在任意海域內(nèi)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)配平、自動(dòng)下潛、定深懸停和上浮等功能,根據(jù)搭載的傳感器類型如CTD(溫鹽深)、溶解氧、ADCP(海流剖面儀)等,快速、準(zhǔn)確、大范圍收集全球海洋的海水剖面數(shù)據(jù),它可帶領(lǐng)我們進(jìn)一步認(rèn)識海洋并經(jīng)略海洋,是海洋觀測與探測的重要工具。
水下機(jī)器人深海顯神通
在無人機(jī)市場的帶動(dòng)下,水下智能機(jī)器人產(chǎn)品也嶄露頭角,并在資源調(diào)查取樣、打撈和軍事等方面獲得廣泛應(yīng)用,水下機(jī)器人的“深海競爭”也日趨激烈。在此次海科展上,多家參展商展出了水下機(jī)器人,它們將在水產(chǎn)漁業(yè)、水利水電、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域大顯身手。
“50公斤級便攜式自主水下航行器”由西北工業(yè)大學(xué)“自主水下航行器”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研制,標(biāo)志著我國在微小型水下航行器方面成功突破國外技術(shù)封鎖,擁有了具有完全知識產(chǎn)權(quán)的工程化產(chǎn)品,并首次形成了產(chǎn)業(yè)化能力。該產(chǎn)品在研制過程中,先后突破了復(fù)合材料耐壓殼體結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)、低阻/低噪/高穩(wěn)定性流體動(dòng)力布局設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)/電源/報(bào)警三總線開放式模塊化設(shè)計(jì)、高精度自適應(yīng)定深控制、應(yīng)急避險(xiǎn)舵機(jī)控制等關(guān)鍵技術(shù)難題,申請國家發(fā)明專利13項(xiàng),授權(quán)8項(xiàng),并順利通過了科技部組織的海上實(shí)航試驗(yàn)驗(yàn)收,為我國海洋探測、開發(fā)和防衛(wèi)提供了重要裝備。
青島羅博飛海洋技術(shù)有限公司展示的開架式水下機(jī)器人是一款結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作、運(yùn)動(dòng)靈活的纜控水下探測工具,工作水深300米。搭載六顆大功率推進(jìn)器,并采用先進(jìn)平面矢量推進(jìn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)五個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)控制,行進(jìn)速度平穩(wěn),控制靈活。機(jī)器人搭載全向云臺和高清攝像機(jī),實(shí)現(xiàn)垂直±90度,水平±180度的高清攝像、錄像,使用高強(qiáng)度保護(hù)框架,增強(qiáng)了設(shè)備的耐撞擊能力,并預(yù)留了外接設(shè)備的接口,方便根據(jù)客戶要求進(jìn)行特殊外設(shè)的集成。開架式水下機(jī)器人配備1080P高清攝像頭、水深傳感器、水溫傳感器等標(biāo)準(zhǔn)外設(shè),能搭載聲吶、USBL及2功能機(jī)械手,并可擴(kuò)展多種微型在線檢測水質(zhì)傳感器如PH計(jì)、鹽度計(jì)等。
西北工業(yè)大學(xué)青島研究院展出了小型水下機(jī)器人系統(tǒng)。這些小型水下機(jī)器人集水下攝像和水下工程檢測功能于一體,為水產(chǎn)漁業(yè)、水利水電、應(yīng)急搜救、核電檢測、軍事安防等行業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)提供了各種系統(tǒng)解決方案。 (中測網(wǎng) 史婉婉)
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