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春晚过后再传捷报 云洲无人艇协同控制技术领跑国际

2018-03-26 14:06 性质:转载 作者:珠海新闻 来源:珠海新闻
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在今年央视春晚珠海分会场,由无人机、无人船、无人驾驶汽车呈现的“三无”表演给大家留下了深刻印象,其中的无人艇编队就是由珠海本土的云洲智能科技...
珠海云洲智能科技有限公司

  在今年央视春晚珠海分会场,由无人机、无人船、无人驾驶汽车呈现的“三无”表演给大家留下了深刻印象,其中的无人艇编队就是由珠海本土的云洲智能科技有限公司完成的。时隔一个月,云洲智能再次传来好消息,无人艇编队协同控制技术取得新突破,实现了从被动协同到主动协同的升级,标志着中国无人艇的协同控制技术已经达到了国际领先水平。

  从整齐有序的方阵编队变为“启航”、“军民”等字样,和春晚上的表演一样,此次在万山无人船测试场进行的无人艇协同编队测试再次让大家眼前一亮。

  乘风破浪的背后,由被动协同到主动协同的转变是此次测试的真正亮点。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  每一条船都有自主决策和信息综合处理的能力

  这个要求是很高的

  这个也同时需要集群无线通讯网络技术的支撑

  才可以实现

  所以目前来讲云洲已经实现了

  无人船在海面上实现点对点位置变化,不仅要考虑船体直接移动路线,还要克服风浪流等环境因素对船体运动轨迹的影响。而在编队中,要想实现复杂队形变化,要同时考虑无人船之间的位置关系,比对计划路径与行驶轨迹,进行自动控制修正。

  春晚表演,云洲智能是通过预设程序实现协同编队,而此次在万山无人船测试场进行的无人艇协同编队测试,实现了艇群主动感知与决策控制。完成了无人艇集群的队形保持、动态任务分配、队形自主变换、协同避障和容错控制等测试科目,多Agent框架下的无人艇集群在动态环境中的运动决策与协同一致性技术得到验证,在世界范围尚属首次。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  所以对于任务的理解

  以及各种干扰的应对能力就更强了

  而且编队的响应速度得到了大幅提升

  成亮告诉记者,无人船编队实现从方阵到复杂字样的位置变化,通过预设程序需要几分钟,而自主协同编队则只需十几秒,智能化水平的提升标志着中国无人艇的协同控制技术已经达到了国际领先水平。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  无人车的自主控制分为1-10个级别

  类似 我们(无人船)也可以分为0-5共6个级别

  去年 行业内多位院士专家

  给我们云洲的无人船控制技术评定为3-4级水平

  我们这次在万山区的协同控制的测试

  将我们自主控制的技术水平得到了进一步提升

  目前,无人艇正以更经济、更高效、更安全等优势,逐步替代传统的“船+任务载荷”的作业模式,以新型载荷、新型作业方法、高密度集群协同等前所未有的方式推动和改变相关行业的发展,在军用和民用领域发挥着重要作用。无人艇协同编队测试完成后,高效和智能将使无人艇适用更多的任务场景。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  比如说一条无人艇需要工作10天完成的任务

  我们通过10条艇可能半天就能完成

  像这种优势可以广泛应用于

  石油勘探 地质调查 地形地貌测量

  或者是警戒 搜救等任务场景

  军事应用方面,针对各类型的海上作战任务,无人艇及集群协同技术高度适用的就达50%,中度适用的更是高达90%。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  大部分海上作战任务无人艇可以参与

  甚至起主导的作用

  具体来讲它可以在军事上

  做情报的侦查

  攻击作战 防御作战

  以及其它军事作战任务

  “科技创新是建设现代化产业体系的重要支撑”、“把海洋经济等战略性新兴产业发展作为重中之重,构筑产业体系新支柱”“在构建推动经济高质量发展体制机制上走在全国前列”,习近平总书记在两会上特别是在广东代表团的重要讲话精神为云洲未来发展指明了方向,作为人工智能+海洋科技型企业,云洲将继续通过创新,实现军民融合,高质量发展。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  我们也积极响应军民融合战略和服务海洋战略

  希望用无人船这个水面的智能装备

  保护我们的海洋环境

  开发海洋资源 维护海洋秩序

  维护海洋权益

  履行这些使命的同时

  我们也希望把云洲发展成为

  具有核心技术和自主知识产权的

  领先的海洋科技型企业 创新型企业

  无人艇编队协同控制

  难在哪儿?

  在刚刚的新闻当中,我们提到云洲无人艇编队通过最新研制的协同控制技术,实现了从被动协同到主动协同的升级,这是项技术有哪些亮点和创新,海上实现无人艇编队的难点又在哪儿呢?来了解一下。

  实现无人艇协同编队,首先要保证单艇的精确控制。无人船的工作环境处于风浪流的非稳态介质当中,干扰因素较多,以测试海况为例,海面波浪对该尺寸测试船只来讲,直接影响不亚于小型民用船只在航行中遭遇4-5级风浪。同时,不同于多轴无人飞行器,无人船的控制依靠单一动力源,需要在动态环境中不断快速调整,以确保精准的位置和航线。

  在完成单艇精准控制的基础上,要实现多艇协同编队,还要确保每一艘无人艇在空间和时间航行上的一致性。早期的无人艇编队,是由统一的“大脑”控制所有无人艇的路径,在完成前一条船的路径规划后,后面船只根据前一条船的信息交换进行相应规划。这好比大雁南飞时,雁群凭借与生俱来的“跟随”特质成列而飞,保持队伍井然有序。

  而采用主动感知与决策控制的无人艇编队,每个无人艇都是一个独立大脑,可根据任务需要和环境变化,自主决策,选择最优、最短路径抵达编队位置,通过相互通信与协同,实现短时高效的队形变换,有效提高决策效率并快速适应场景。

  珠海建设全球最大无人船海上测试场

  首个测试项目顺利完成

  与无人机和无人车所处的空域陆域相比,无人船在研发测试过程中对海域的要求更为严格。今年二月,珠海启动建设了亚洲首个无人船海上测试场---万山无人船海上测试场,日前,这个建设中的测试场完成了首个无人艇测试项目,无人艇编队协同控制。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  通过此次测试我们感觉(测试场)区位优势相当明显

  各种地理条件 气候条件

  海况条件 水深条件

  都相当适合无人船艇的测试

  万山无人船海上测试场一期调试测试场占海21.6平方公里、二期性能测试场占海750平方公里,总面积将达到771.6平方公里,建成后将成为世界上面积最大的无人船海上测试场。测试场将在规划水域附近岛礁上建设网络、通讯、导航雷达、光电、自动系泊码头等测试场景系统工程和基础设施,在规划海域上设计面向不同船型的多维度的测试和试验场景,如自主避障、协同编队、远程驾驶等。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  大到无人货运的船 上万吨

  小到几十米上百吨的无人艇

  也可以再小到主流的

  七米级到十几米级的各类无人艇

  这些无人艇通过它的技术的完善 测试

  可以应用到非常多的行业

  不仅限于现在的传统海洋行业

  该项目的建设,将加快推动无人船测试认证平台、示范应用平台、产业创新平台、标准和规范研究平台等多个服务平台落地,为把我国建设成为全球无人航运的产业创新高地,构建高端现代产业体系、推动经济高质量发展具有重大意义。

  云洲智能科技有限公司总经理 成亮:

  相当于在我们这里集聚了

  产业发展所需要的各类要素

  集聚发展形成良好的产业

  从研发设计到制造 应用示范

  到标准规范的制定等等

珠海云洲智能科技股份有限公司创立于2010年,是一家专注于无人船艇研发、生产、销售与提供行业解决方案为一体的高科技企业。十多年来,云洲智能始终坚持自主创新,勇闯科技探索“无人区”,掌握无人船艇自主航行、感知避障、协同控制等多项核心关键技术。截至目前,公司先后推出环境监测无人船、海洋调查无人艇、安防救援无人艇等自主知识产权产品,获得海洋科学技术奖特等奖、海洋工程科学技术奖特等奖、环境保护科学技术奖、中国专利奖等多项大奖。云洲智能始终走在无人船艇产业化前沿,提供全系列无人船艇产品及行业解决方案,业务涉及环境监测、海洋调测、公共安全、交通运输、文旅休闲等领域,为用户提供无人船艇+细分行业水上智慧系统解决方案,产品已销往全球40多个国家和地区,为保障水上作业安全和降本增效不断创造价值。公司产品拥有严苛品质,历经十年验证,先后参加了第34次南极科考、青藏高原冰川湖泊科考、江西防汛抗洪等国家重大任务;参与了天津港爆炸污染应急、甘肃陇西尾矿库泄漏、河南南阳固体废物污染、长江入河排污口排查整治等环境污染事故处理,多次获得生态环境部表扬。

云洲智能不断推动海洋科技产业发展,建设了无人船艇产业基地——香山海洋科技港,打造海洋科技创新高地,成为无人系统与海洋智能装备发展新引擎。秉承“创新领航未来”的企业发展理念,云洲智能致力于用智能科技探索海洋、保护海洋、经略海洋,为传统水上作业带来智能化、无人化变革,推动世界进入水上智能时代。

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