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哈爾濱工程大學水下防爆高速攝影系統采購及服務競爭性磋商

一、項目簡介 水下潛水器是海洋立體監測系統的重要移動平臺，在深海工程檢測、地質勘探、科學考察、環境監測與軍事應用等方面有重大需求與發展前景。《國家“十二五”海洋科學和技術發展規劃綱要》明確了“開發水下自航行剖面測量技術，形成近海實時、快速觀測能力”的重點任務。目前國內外水下潛水器普遍采用細長或開架結構和螺旋槳驅動，具有推進效率低，轉彎半徑大和輻射噪聲大的弱點，急需在減阻和探測能力上取得突破。本項目圍繞水下小型機器人高精度探測與識別重要需求，研究基于人工智能的水下探測與識別技術，在水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別上開展技術攻關，并研制樣機。海圖公司開發多款水下機器人產品，618展示得到重要認可。基于人工智能的小型水下機器人可廣泛應用于海洋與內陸，有顯著產業化前景。 二、前期研究基礎 科研依托廈門大學海洋與地球學院、水聲通信與海洋信息技術教育部重點實驗室，具備開展水聲實驗的良好設施：嘉庚號科考船、一艘海洋二號實驗船、兩處岸邊實驗站、一個大型水聲水池、水聲換能器、測量放大器、丹麥B&K公司的聲學測量儀器譜分析儀等。已研制多款水下仿生機器人并在水池完成測試。研究團隊憑借跨學科優勢，把仿生聲學探測與水下機器人技術相結合，取得創新成果。本項目實施所需要的實驗方法與技術已經具備，并已在以往研究中得到成功應用，從而具備扎實的科研基礎。 三、應用技術成果 在仿生探測方面，研究基于人工智能的水下探測與識別技術。仿生最優能量傳輸與波束控制、仿生目標探測與人工智能識別可以提高水聲探測指向性、抑制混響并具備定向水聲通信能力，能夠突破現有水下機器人水聲探測和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生機器人研發方面，利用生物醫學成像測量鯨豚流線體形、結構和組織特性，設計仿生機器人具有仿生形態和柔性特性，突破現有水下機器人結構和材料設計理念。研究水聲仿生智能探測、目標特征提取和分類識別提升仿生機器人水下工作能力。在仿生水下機器人樣機研制、傳感和模式識別等取得應用成果。 四、合作企業 海圖志（廈門）智能科技有限公司由福建省海洋與漁業廳批準的雙創干部蘇芃牽頭成立，組織了西北工業大學、華南理工大學、廈門大學、福州大學、福建師范大學等院校博士專家40余人組成，2015年開始，經過了2-3年的基礎理論研究，已經申報和取得相關的專利軟著20項。開發過相關的水下裝備設備包括水下光學成像攝像機、水下光學鏡頭、水聲定位設備、水下潛器等等，具備一定的開發研究的基礎。得到省委于偉國書記、中國工程院院長周濟、國家海洋局林山青副局長等等領導的認可。相關的產品取得福建省618青年海洋創新創意成果獎第一名，第六屆全國海洋航行器設計與制作大賽一等獎，19屆中國國際高新技術成果交易會優秀產品獎、中國創新創業大賽福州市三等獎。海圖志（廈門）智能科技有限公司取得廈門海峽科創基金的以5000萬估值的投資，在廈門設立海洋機器人創業基地。 海圖志（廈門）智能科技有限公司小型水下產品在2016年深圳高交會上引起了科技部、云南省科技廳、廣西省海洋局等其他省市領導的重視，2017年福建618項目成果交易會上得到中國工程院院長、福建省省長（現任省委書記）、國家海洋局副局長、福建省副省長、省發改委主任等專家領導的肯定。

本發明公開了一種基于聲學多普勒計程儀的水下地形匹配導航系統，包括：多波束綜合多普勒計程 儀、差分全球定位系統、平臺羅經、數據采集模塊和海底地形匹配模塊，多波束綜合多普勒計程儀、差 分全球定位系統、平臺羅經、海底地形匹配模塊均與數據采集模塊相連。本發明多波束綜合多普勒計程 儀具有更多測點、全覆蓋、高精度的優點，能更準確全面地反映水下地形的起伏變化情況。將多波束綜 合多普勒計程儀與海底地形匹配模塊結合，形成本發明基于聲學多普勒計程儀的水下地形匹配導航系統。 相比于傳統的水下地形導航系統，本發明不受時間限制，在長時間航行過程中也可保證實時導航信息的 精確性。 

本實用新型公開了一種具有非固定翼的菱形翼水下滑翔機，屬于水下運載技術領域。其主要組成包括：機身、一對固定翼、一對非固定翼、橫向移動機構、縱向移動機構、非固定翼角度轉變機構。所述的兩對機翼構成菱形翼結構。所述的非固定翼可在一定范圍內改變它與固定翼之間的橫向距離、縱向距離以及與固定翼形成的角度。本實用新型的水下滑翔機獨特的機翼結構設計能夠有效提高水下滑翔機的升阻比，降低不穩定的水動力力矩，使其獲得更優良的滑翔性能。

本發明公開了一種有纜水下機器人半主動升沉補償系統，包括: 被動升沉補償單元，用于補償水下鎧纜單元的靜態載荷;主動升沉補償單元，用于補償水下鎧纜單元的動態載荷;水下鎧纜單元，包括鎧 纜、中繼器、系纜和水下機器人。本發明能夠在被動升沉補償單元補 償掉靜態載荷的基礎上，通過主動升沉補償單元產生輔助補償作用， 克服動態載荷，使得水下鎧纜單元的鎧纜做與母船升沉運動方向相反 的運動，從而降低鎧纜張力波動和中繼器的振蕩幅度。通過將被動升 沉補償與主動升沉補償機械結合的方式，可在降低系統能耗的基礎上 進一步提高系統

本發明公開了一種水下航行器三自由度姿態模擬裝置，該姿態模擬裝置由下而上依次包括基座、偏航機構、俯仰機構和橫滾機構；偏航機構包括第一電機、第一減速箱和第一轉軸，用于模擬偏航運動；俯仰機構包括第二電機、第二減速箱、轉動座和電機座，用于模擬俯仰運動；橫滾機構包括第三電機、第三減速箱、聯軸器、第二轉軸、安裝板和磁羅盤，用于模擬橫滾運動。本發明中的姿態模擬裝置其偏航、俯仰以及橫滾運動均由電機直接驅動的，相對其他的模擬裝置，減小了傳動環節，因此提高了傳動的精度以及姿態模擬的可靠性；并且，能夠準確模擬單一自由度的

本實用新型公開了一種水下航行器三自由度姿態模擬裝置，該姿態模擬裝置由下而上依次包括偏航機構、俯仰機構和橫滾機構；偏航機構包括第一電機、第一減速箱和第一轉軸，用于模擬偏航運動；俯仰機構包括第二電機、第二減速箱、轉動座和電機座，用于模擬俯仰運動；橫滾機構包括第三電機、第三減速箱、聯軸器、第二轉軸、安裝板和磁羅盤，用于模擬橫滾運動。本實用新型中的姿態模擬裝置其偏航、俯仰以及橫滾運動均由電機直接驅動的，相對其他的模擬裝置，減小了傳動環節，因此提高了傳動的精度以及姿態模擬的可靠性；并且，能夠準確模擬單一自由度

本發明公開了一種水下航行器三自由度姿態模擬裝置，該姿態 模擬裝置由下而上依次包括基座、偏航機構、俯仰機構和橫滾機構； 偏航機構包括第一電機、第一減速箱和第一轉軸，用于模擬偏航運動； 俯仰機構包括第二電機、第二減速箱、轉動座和電機座，用于模擬俯 仰運動；橫滾機構包括第三電機、第三減速箱、聯軸器、第二轉軸、 安裝板和磁羅盤，用于模擬橫滾運動。本發明中的姿態模擬裝置其偏 航、俯仰以及橫滾運動均由電機直接驅動的，相對其他的模擬裝置， 減小了傳動環節，因此提高了傳動的精度以及姿態模擬的可靠性；并 且，能夠準確

本實用新型公開了一種自身浮力可調節的柔性水下作業機械手。本實用新型中的機械手本體由許多段構成，相鄰兩段由萬向節或球鉸構成的關節連接，每段的運動由控制繩驅動；機械手每一段中安裝有體積可調節的浮囊。相比傳統水下作業機械手，本實用新型具有重量輕、結構簡單、姿態靈活、柔性好等優點，適用于空間狹小、復雜的場合作業；而且，可通過調節每一段浮囊的體積來控制每段的凈浮力，從而能夠充分利用環境水的浮力作用，來提高機械手的負載操作能力。

一、項目簡介 關注、認識和經略海洋是當今世界的共識，作為認識海洋、開發和利用海洋和保護海洋的重要手段和工具，水下機器人一直是世界各主要國家科技發展的重點領域，而水下成像系統則是讓機器人看的更遠、更清楚，從而更為有效的感知水下世界的關鍵。 然而，由于水下的光學成像環境復雜而惡劣，水體對光能量的高吸收特性和水中微粒對成像光束的散射，使得水下光學成像技術的成像距離較短。采用主動照明技術等方法可以增加成像距離但同時成像質量下降。現有的各種水下成像技術難以同時兼顧成像距離和成像質量。同時同一種水下成像技術在不同的水體條件下成像距離相差很大，這又造成了針對不同水體條件成像系統調整復雜度的提高和時效性的降低。 項目利用深度學習和壓縮感知等新的理論突破，結合水下距離選通技術和水下主動照明技術等構建新體制遠距離水下光學成像系統，期望能夠有效解決成像距離和成像質量難以兼顧的水下成像難題，使其成為繼聲吶成像和普通光學成像之外的第三類水下成像技術，為水下機器人、科考、資源考察、軍事等領域提供一種有效的成像技術手段。 二、前期研究基礎 課題組是國內最早一批從事壓縮感知成像研究的課題組，在壓縮感知成像領域已有多年積淀，已完成國家自然科學基金3項，在研1項。發表學術論文近10篇。課題組近年來在將深度學習與壓縮感知相結合方面率先開展相關研究工作，并在醫學成像領域取得了顯著的成績。 三、應用技術成果 合作企業已有水下機器人樣機 四、合作企業 福建海圖智能科技有限公司是福建省專業從事小型水下機器人、小型ROV\AUV\ARV、聲吶產品、水下光學影像產品開發設計的高科技公司，是長期專注海洋探測及水下影視領域技術前沿的技術公司。公司位于廈門和福州兩地，有西北工業大學、華南理工大學、廈門大學、重慶大學、福州大學、福建師范大學等相關院系博士、教授近40人組成的科研團隊。公司產品在歐洲、美洲及中國大陸均有銷售。