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智能海洋航行器技术全国重点实验室稳定支持计划2025年度项目申报指南

  发布时间:2024-05-31  浏览次数:855

为贯彻国家创新驱动发展战略,推动智能海洋航行器领域基础研究和技术自主创新,发挥重点实验室“学科融合、协同合作”的发展目标,吸引更多、更好的行业人才到实验室工作与交流,培养拔尖创新专业人才,智能海洋航行器技术全国重点实验室2025年度稳定支持计划项目申报正式启动。本专项以开展前瞻性、探索性、创新性智能海洋航行器技术基础研究为主,兼顾应用基础研究、技术攻关等。

一、指南条目

1.水下航行器非均匀沟槽减阻薄膜关键基础技术研究(重点项目)

针对水下航行器的增程、提速和节能的需求,借鉴海洋生物表皮非均匀沟槽结构具有较好减阻能力的特点,考虑非均匀沟槽表面对水下航行器边界层流动的作用机理,攻关水下航行器非均匀沟槽设计与优化、大面积谱系化沟槽减阻薄膜的制备以及薄膜与航行器表面的高效可替换附着等关键基础技术,实现对具有非均匀沟槽水下航行器的阻力预报,为减阻沟槽在水下航行器上的应用奠定理论基础,同时探索非均匀沟槽薄膜的制备和应用方法,为水下航行器的整体功能提升和优化设计提供有效手段。

考核指标:

1)4节航速下,水下航行器模型(全6米直径0.8米平行中体长4米模型搭载非均匀沟槽薄膜总阻力降低不小于20%;

2)所形成的非均匀薄膜设计方案在航速1-6节内均具有减阻效果,指标值1中的实验模型在1、2、3、5、6节几个航速下的平均减阻率不小于8%。

3非均匀沟槽减阻薄膜厚度不大于2mm,具有自粘附功能

4)针对附着面积不小于3平米的挂板,在海水中进行耐久性试验,海水环境下7天内无腐蚀、吸胀、脱胶情况

2.智能水下无人航行器双机械臂精确协同控制技术研究(一般项目)

针对当前智能水下无人航行器面临的到达时间长和操控作业不稳定的问题,构建自主作业无人水下航行器模型,掌握高机动、高鲁棒性水动力性能特性和演化规律。掌握散射和吸收校正方法,构建多尺度梯度域水下图像增强理论模型,实现水下目标精准识别标定。开展自主作业水下航行器双机械臂姿态鲁棒控制系统研究,完成自主作业水下航行器悬停弱扰动条件下的双机械臂轨迹规划方法设计。

考核指标:

1)水下双目视觉定位精度≤40mm,水下双目视觉识别率≥80%

2)双机械臂水下作业空间范围不小于350mm×250mm×250mm

3)图像增强算法可应用于实时视频流增强,且增强后水下彩色图像质量评价指标UCIQE≥0.5,水下图像质量评价指标(UIQM)≥1.0

4)双机械臂协同操作同一物体进行轨迹跟踪时,跟踪的精度≤10cm

5)扰动(水环境扰动或机械臂扰动)与航行器本体重量比小于0.1时,在1s调整时间后,航行器位置控制精度达到10cm,姿态控制精度达到5°。

3.面向深海无人装备的轻质模块化海洋温差能供电技术(一般项目)

针对目前面向深海装备的海洋温差能发电装置小型化技术问题,本项目开展小型化、模块化、集成化温差能驱动装置的研制,建立海洋温差能驱动装置的俘获与转换物理模型,突破海洋温差能驱动装置系统设计、形成换热装置结构优化与强化换热和供电全过程匹配技术、进行温差能驱动装置运动建模及水动力计算、突破温差能驱动装置运动控制技术,开展轻质高效温差能水下装备供电技术研究,实现海洋温差能驱动水下无人装备的自主研发、长续航力与高自持力,满足深海装备的模块化设计和长续航供电能力要求。

考核指标:

1)提出一种新型温差能换热器设计方案,实现相变速率提升50%以上;

2)提出的模块化轻质温差能装置原理样机,质量功率密度不超过500kg/kW;

3)提出的温差能装置下潜耐压深度不小于500m

4.无人航行器靠泊母船过程自动控制方法研究(一般项目)

开展水面无人航行器靠泊母船的自动控制方法研究,突破水面无人航行器与母船的水动力相互作用分析、水面无人航行器靠泊过程的时间最优的路径规划和航迹跟踪等关键技术,完成靠泊操纵控制过程的图形界面可视化试验验证,提高水面无人航行器靠泊母船的操作效率和安全性,降低人工干预的必要性,提升水面无人航行器在执行复杂任务时的可靠性和自主性。

考核指标:

1)水面无人航行器自动靠泊操纵控制纵向误差<0.05船长;

2)水面无人航行器自动靠泊操纵控制横向误差<0.04船长;

3)实现靠泊-系泊方法的实时控制和图形界面可视化

5.基于深度强化学习的智能水下无人航行器抗干扰运动控制研究(一般项目)

针对水下无人航行器平台智能化以及高抗干扰能力运动控制的需求,建立一种结构简单高效的智能控制算法用于水下无人航行器的运动控制,探索深度强化学习对于水下无人航行器运动控制的不同解决方法,研究并提出基于深度强化学习的水下无人航行器抗干扰运动控制算法,开展相关试验对算法性能进行充分验证,提高水下无人航行器平台的智能化程度以及在复杂环境下的抗干扰能力。

考核指标:

1)算法在不同工况下深度控制误差10cm,航向控制误差

2)完成训练并成功进行运动控制时间5h;

3)可泛化用于采用相同操控方式、重量体积相差20%以内的不同水下无人航行器;

4)于水下无人航行器部署后算法对主控系统的算力占用小于30%。

二、申报要求

1.申报人员须依托单位申报,不受理以个人名义提交的申报材料。

2.申报单位须对申报人员的资格、申报材料的内容质量及真实性等负责。

3.申报单位须与建议书单位名称一致。

4.正在攻读研究生学位以及无工作单位的科研人员,不得作为申报人进行申报。

5.申报单位及人员应严格遵守科研诚信要求,不受理因学术不端、科研诚信不佳等问题进入黑名单尚未解禁的申报单位和申请人。

6.申报项目必须涵盖该指南条目的所有研究内容及技术指标,一般项目经费不超过50万,重点项目经费不超过200万,所有项目研究周期均为2年,项目密级为公开,需要提供盖单位公章的不涉密证明。

三、受理方式

(一)材料受理

1.提交建议书纸质版,需盖单位公章,同时提交电子版(包含WORD和PDF扫描版本),实验室进行初步评审,提出修改意见,初审通过后,实验室将组织开展项目评审答辩会,择优确定资助项目和金额,具体事宜另行通知。

2.受理截止时间:2024年6月15日,逾期不予受理。

3.受理地点:智能海洋航行器技术全国重点实验室办公室哈尔滨工程大学船海楼1418室)

(二)联系方式

有意申报项目者请先与办公室联系。

老师:15546023070

邮寄地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学船海


附件1:稳定支持建议书模板.doc

0451-82519910
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