海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告

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1、海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告47海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告目录1项目背景、意义及需求分析11.1项目背景11.2需求分析22国内外技术发展现状52.1国外技术发展现状及趋势62.2国内研究现状93研究目标及主要研究内容123.1研究目标123.2主要研究内容124初步研究方案、关键技术及解决途径154.1初步研究方案154.2拟解决的关键技术184.3解决途径195主要技术指标、研究成果及成果形式255.1主要技术指标255.2研究成果及成果形式266项目的知识产权可行性分析报告2647海洋环境监测无人艇系统可行性分析

2、报告7项目研究的支撑条件及组织措施277.1研究的主要承担单位情况简介277.2项目的支撑条件287.3项目的组织措施298研究周期及初步的实施计划安排309应用前景分析3147海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告1　项目背景、意义及需求分析1.1　项目背景项目所属产业领域为海洋装备领域。海洋环境监测无人艇系统（简称无人艇，UnmannedSurfaceVessel，USV）具有高航速、大航程、浅吃水、多功能、机动性强、搭载方便、自主操控等突出优点，它可广泛用于执行海图绘制、海洋环境监测、水文调查、海底地形/地貌探测、资源勘探、气象预报、应对化学或核辐射污染突发事件等任务

3、，因此，USV在民用和军事领域具有极其广泛的应用前景。目前，美国、法国、英国等发达国家均在大力开发该类型海洋探测系统，并已有几型系统实现了商品化。针对我国深远海海洋动力环境监测的迫切需求，并满足迅速、广域、灵活、可靠、长期、高精度、智能化海洋探测的需要，开发系列高航速、大航程、自主型移动海洋探测系统具有重要的工程价值。该系统可为海底地形地貌、海洋资源、海洋环境数据获取提供技术手段，并与自主水下机器人（AUV）、遥控水下机器人（ROV）、波浪滑翔器和无人机（UAV）等联合构成深远海海洋环境立体监测系统。相比其它移动式观测平台，无人艇的出现较晚，但近年来发展迅速。目前，国外研

4、制了多型无人艇并成功进行了工程应用，法国、英国和新加坡等国的几款无人艇甚至实现了产品化。比较其它移动式观测平台，无人艇具有以下几方面的优势：a突出的环境适应性：替代或作为有人观测船的补充、在危险或恶劣海洋环境中执行任务；b大持久力：续航能力强，具备大范围、立体监测能力；c47海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告浅吃水：平台吃水浅，尤其适合近岸、浅水、航道、港湾等环境复杂（或危险）海域；a快速监测能力：高航速、高机动性，尤其适合核辐射、生物、化学污染等应急性/突发性监测任务；b智能化与灵活性：可采用遥控、半自主、全自主操控方式，使用灵活;具备自适应、智能化、高精度重复观测能

5、力；c通信中继和信息化载体：作为AUV通信节点或潜标数据定期回传的中继站；作为空中-海面-水中-海底的通讯节点，组成异构通信、感知、监视网络；d海洋安全领域：如人员搜救、海上巡逻、海上执法、缉私查毒等；e多功能：环境监测、大气探测、气象预报，可在浅海替代浮标（浮标在浅海易受到损坏）等；f经济性：建造和使用成本较低（如相对于上百万的AUV），易于精确定位和远程通讯。因此，无人艇在有效地利用、开发和保护海洋等方面具有广泛的应用前景，其潜在的典型用户包括：a海洋局——海洋观测、科学考察等；b海监、渔政、海事——海上巡逻、执法、监测等；c海警、边防——缉私、查毒、反恐、预警等；d

6、海洋石油或工程公司——海上重大设备的监测、施工支援、资源勘探与开采等；e气象部门——大气监测、气象预报、台风等气象灾害观测；f环境部门——海洋环境污染常态化监测、核生化污染等紧急任务；g其它海洋经济活动相关企业和部门。47海洋环境监测无人艇系统可行性分析报告在军事领域，由于无人艇具有高航速、大续航力、经济性好、隐身性、浅吃水、小体积、易批量生产、布置方便等突出优势，因此无人艇非常适合作为一种通用化、无人化、智能化、信息化、经济性的海洋武器装备。无人艇的优点还在于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

7、境的立体、持续感知能力。在未来的海战中，无人艇可以承担以下的作战功能：远程预警、大洋反潜和反水雷战、水下-水面通信中继与导航、领海监视、海港安全、协同作战等。将无人艇搭载于现有的水面舰船等武器装备上，将提高其整体作战能力。它将在远程预警、长期海域监视、反潜战、海洋组网观测、延伸探测范围、隐蔽侦查、在危险海域进行水雷探测、执行电子战诱骗或干扰敌方舰艇、重要军港或设施的警戒巡逻等作战方面发挥重要作用。综上分析可知，研究具有自主知识产权的无人艇监测系统，既有重要经济和工程应用价值；同时，对于保障国家海洋安全、促进海洋科技发展、提升海