【船海科澜】（第26期）——多无人航行器协同自主控制技术推介

“船海科澜”定期专题发布学校最新科技成果、技术进展和应用案例，致力于为广大科技工作者和企业提供科技成果对接平台，助力学校科技成果转化。

面向主要面向深海环境中多无人航行器协同实现全覆盖、高精度、快速对底扫测和水下运动目标的识别跟踪的任务需求，突破多AUV协同导航技术、多AUV协同控制技术和多AUV协同目标识别跟踪技术，综合协同探测作业性能指标达到国际先进水平。

针对长航时任务中惯导误差累积以及水声弱通信（间隔大、延迟高、带宽小）导致一致性控制难和编队发散等难题。5000s可高质量完成0.8km²地形测绘，多AUV协同测绘精度较单AUV提升6.5%，多AUV扫测效率为单AUV的2.54倍。使我国具备利用AUV集群可靠开展深海快速探测的能力，技术成熟度达到6级。

针对目标跟踪过程中运动目标速度动态变化和水声弱通信（间隔大、延迟高、带宽小）导致的群体信息共享等难题。对目标的检测识别和稳定跟踪成功率优于80%，同等硬件下成功率提升8%以上。使我国具备利用AUV集群对运动目标进行检测识别和协同跟踪的能力，技术成熟度达到5级。

1.多AUV协同导航与控制：针对长航时任务中一致性控制难、航行编队发散等难题，突破基于水声测距与有限通信信息的多AUV协同导航控制技术，协同控制精度达到厘米级，协同扫测效率达到单体的2.54倍，协同地形测绘精度提升6.5%。

2.多AUV协同目标识别跟踪：针对机动目标动态特征和信息共享协同等难题，突破多模交叉注意力特征融合、小样本目标主动认知学习技术，目标协同识别跟踪成功率提升8%以上。

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1.多AUV协同对底扫测：3台AUV能够形成并保持稳定的编队队形，水声通信测距信息相对稳定，平均跟踪误差为1.3456m，从2#AUV水声通信成功率为96.23%，平均跟踪误差为1.4287m。

2.多AUV协同对运动目标的跟踪控制：完成3台“悟空1000”AUV水下对运动目标的协同跟踪湖上验证，实测对目标的检测识别和稳定跟踪成功率优于80%，感知系统能够以超过80%的成功率准确检出目标状态，决策控制系统保证了多AUV对目标的一致、连续、稳定跟踪。

海工领域风电场检测、油气开采、海底矿产调查。

已搭载于某AUV样机，实现了海底地形智能认知与主动定位演示验证；支持水下无人航行器集群协同搜索扫测作业，成果目前申请发明专利11项。

视频620.mp4

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船舶工程学院科技成果转化工作专班

刘帅克   13895794353，0451-82589181

杨   衡   13654589727，0451-82589181

哈尔滨工程大学成果转化中心

谢俊锋   0451-82588071

（文章来源：哈尔滨工程大学船舶工程学院）

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