在國家自然科學(xué)基金項目(項目編號:61233013)資助下,中國科學(xué)院沈陽自動化研究所俞建成研究員團(tuán)隊在水下機(jī)器人自主海洋觀測理論與技術(shù)方面取得重要進(jìn)展,研究成果為“海翼”號深海滑翔機(jī)實現(xiàn)重大突破奠定重要理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
水下機(jī)器人自主海洋觀測是面向海洋科學(xué)研究對高質(zhì)量、精細(xì)、實時觀測數(shù)據(jù)的需求,將先進(jìn)信息技術(shù)與水下機(jī)器人、海洋數(shù)值模式相結(jié)合,提出了以獲取最有價值數(shù)據(jù)為目標(biāo)的水下機(jī)器人自主海洋觀測理論框架。該項研究解決了復(fù)雜環(huán)境海流的有效感知、估計、預(yù)測以及路徑跟蹤控制;動態(tài)海洋過程特征信息估計與自主跟蹤策略;基于海洋模式預(yù)報信息的多水下機(jī)器人觀測行為優(yōu)化、路徑規(guī)劃與協(xié)同控制等問題。
水下機(jī)器人自主海洋觀測理論與技術(shù)研究成果為“海翼”號深海滑翔機(jī)取得重大突破奠定了重要理論和技術(shù)基礎(chǔ)。提出的基于速度反饋的深海滑翔機(jī)自適應(yīng)浮力控制技術(shù)成功應(yīng)用于“海翼7000”深海滑翔機(jī),大幅提升了深海滑翔機(jī)續(xù)航能力;提出的水下滑翔機(jī)深平均流估計方法及基于深平均流的水下滑翔機(jī)觀測路徑跟蹤控制方法成功應(yīng)用于“海翼”水下滑翔機(jī)控制系統(tǒng),顯著提高了“海翼”水下滑翔機(jī)觀測路徑跟蹤精度。“‘海翼’號深海滑翔機(jī)完成深海觀測”列為習(xí)近平主席2018年新年賀詞中十大成果之一。“國產(chǎn)水下滑翔機(jī)下潛6329米刷新世界紀(jì)錄”入選兩院院士評選的2017年中國十大科技進(jìn)展新聞。“‘海翼’水下滑翔機(jī)取得重大技術(shù)突破和應(yīng)用成果”成功入選2017年度中國海洋與湖沼十大科技進(jìn)展。