面向水下目标搜寻与探摸的多装备协同作业系统

作     者：马杰 余逸飞 朱小东 郑依凡 李桂联 MA Jie;YU Yifei;ZHU Xiaodong;ZHENG Yifan;LI Guilianla

作者机构：武汉理工大学航运学院湖北武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心湖北武汉430063 交通运输部上海打捞局上海200090 

出 版 物：《中国航海》 (Navigation of China)

年 卷 期：2023年第46卷第1期

页      面：136-142页

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0802[工学-机械工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家重点研发计划深海应急响应示范系统构建项目(2018YFC0309600)。 

主　　题：水下搜寻 水下探摸 声呐 水下机器人 

摘      要：水下遇险目标快速搜寻与探摸是深海应急搜救和打捞作业的关键任务。集成搜救母船与水下救助机器人多传感装备,构建了一套面向水下目标搜寻与探摸的协同作业系统。利用船载侧扫声呐获得声学地貌图,对图像像素点聚类和分割处理后提取疑似目标高亮区域,依据疑似目标位置分布和水下救助机器人作业范围约束实现搜索区域划分;利用船载多波束测深系统构建海底数字高程模型,根据海底坡度差异确定不同区域路径规划方法,根据母船-水下救助机器人协同位置关系确定安全作业范围,实现水下救助机器人水下探摸路径规划;通过船载超短基线系统测量水下救助机器人水下位置,并利用水下救助机器人搭载的前视声呐获取水下目标回波距离和方位角,进而结合水下救助机器人自身位姿数据实现目标的相对位置解算。经过多次在南海300 m水深海域进行试验验证,系统满足深远海应急搜救和打捞作业需求,现已被搭载到大型救助船形成伴随保障能力。