无人船集群用于粤港澳大湾区
近海海域海底基础调查
时间:2022年9月
地点:粤港澳大湾区珠江口海域
项目概况
2022年9月,在大湾区近海万山西南海域,
采用“1艘母船+5艘无人船”完成首次大湾区
近海海底基础调查万山西南海域调查项目。
项目挑战
难点1:项目总工作量2728平方公里,
要求80天内完成。工期短、任务重,
加上广东沿海台风频繁,海上作业窗口十分有限,
任务难度非常大。
难点2:近海海域岛礁众多,
普通作业船难以靠近,存在很大的作业风险,
属于测绘“难区”“盲区”。
解决方案
本次测绘任务,共运用5条7米尺度L25C无人船。
任务内容为近浅海海底地形测绘,根据任务需求,
无人艇在甲板通底月池加装升降机构,
升降机构下端安装多波束、IMU、声速剖面仪
等水下作业设备。
集群系统配备了多终端数据采集软件,
实现集群任务布置和观察,
实现探测数据实时采集与存储。
无人艇集群软件可远程控制多艘无人艇
进行任务设定和自主航行工作,
任务规划时,特将总测区进行了
多个小区块的规划,如下图。
在每个独立的区块,母船在中心位置,
以保障每艘无人艇的通信距离最远,
无人艇分步与各区块均独立自主航行,
区域测量完成,再整体转场到下一工作区块。
最终,任务完成测量海域面积2728平方公里。
总里程到达25560公里,相当于绕地球走了半圈。
计划作业80天,实际作业55天。
完成任务只用了规定时间的三分之二,
且总体作业成本下降了30%。
作业优势
(1)经济性:相比有人船作业,
投入的无人艇数量越多,无人艇作业经济性越明显。
根据现场实际作业,无人艇的作业经济优势明显,
具体分析如下图所示:
(2)高效性:针对海上抢工期的任务,
可以多船协同24小时全天候作业,
更好地利用作业时间窗口,显著提高作业效率。
(3)安全性:无人艇以40cm的浅吃水优势,不
易搁浅、触礁,能够大大保障浅区作业人员的安全。
浅水区域现场
(4)精确性:无人艇的船型设计
可为海洋调查“量身打造”,多波束所测数据更加精确。
相对与有人有人船,无人艇航行贴线精度更高,
精度可达1m;接边数据吻合的精度也更高。
测线与接边数据
案例总结
南海调查中心项目负责人表示,
调查项目获取了2728平方公里
的大湾区近海海底地形地貌数据,
无人船集群技术的引入,大大降低了
海洋测量工作中人的劳动强度,
提高作业安全性,大大降低作业成本,
总体效率可提升几十倍、上百倍。
该项技术特别适合于在短时间内,快速准确的
测定大面积的海底地形、地貌等数据,
为海洋测量工作提供了一种降本增效的利器。