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眼下,國內(nèi)無人船的主要用途與應用領(lǐng)域包括:高精度水下地形測繪、大壩堤防安全檢測、水文信息自動化監(jiān)測、水環(huán)境自動監(jiān)測、災害應急服務(wù)。
從用途舉例的話,無人船可實現(xiàn)水質(zhì)在線分布的測繪,通過這些數(shù)據(jù)比較和分析,可看出污染擴散的情況,并把污染源追i蹤出來,配合探測設(shè)備,找出水底的“暗管”,終查出污染企業(yè)。
上海澄峰科技的產(chǎn)品包括環(huán)境監(jiān)測軟件平臺、無人船、浮標、水站、水下采樣器、海洋泥沙含量校準系統(tǒng)、多參數(shù)水質(zhì)測控系統(tǒng)等。
水質(zhì)監(jiān)測移動系統(tǒng)可以用于處理突發(fā)的水質(zhì)污染事件,實時移動追i蹤污染源,監(jiān)測可飲用水源的日常水質(zhì)。該基于無人船的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)具有體積小可被放入車輛攜帶、低成本、高精度和高速度檢測和可遠程控制等優(yōu)點,豐富我國的水質(zhì)監(jiān)測方式。但由于水的流動性導致水會流經(jīng)多種復雜地形,工作人員無法探測,如水流經(jīng)洞穴等?;蛴钟捎谔鞖獾亩嘧?,如水域長期處于多霧天氣,使工作人員視線受阻,無法準確對無人船實時操作。可以利用無人船的自主航行到達目標水位進行檢測,則可以通過路徑規(guī)劃技術(shù)加以實現(xiàn)。
無人船控制解決航行過程中的動態(tài)定位,軌跡跟蹤,路徑跟蹤等問題,使無人船具備豐富經(jīng)驗駕駛員的控制能力,成功穩(wěn)定的做出各種航行所需動作。隨著控制理論的發(fā)展, 海洋領(lǐng)域研究人員可將當前控制技術(shù)用于無人船控制。然而無人船的控制面臨模型高度非線性和不確定性、系統(tǒng)欠驅(qū)動、船體本身和執(zhí)行機構(gòu)時滯性、執(zhí)行機構(gòu)飽和特性、不可預測的強外部干擾等挑戰(zhàn)。
無人船的發(fā)展將會借用已有無人系統(tǒng)成熟技術(shù),根據(jù)實際過程中所面臨的使用需求和挑戰(zhàn),快速形成無人船系統(tǒng)自身特有的技術(shù)體系和產(chǎn)品體系。無人船將朝著體系化、標準化、智能化、群體協(xié)同化方向發(fā)展。體系化主要體現(xiàn)為無人船作為無人系統(tǒng)一部分,動態(tài)定制近期、中期和遠期規(guī)劃,形成系列化產(chǎn)品。標準化主要體現(xiàn)為設(shè)計標準模塊化接口,根據(jù)任務(wù)需求對任務(wù)載荷實現(xiàn)快速換裝,達到一船多用目的。