我國海洋技術經過幾十年幾代人的奮斗，正在飛速發展，水上水下設備都能夠獨立完成多種任務。但將二者結合的技術領域還處于發展的初期階段。關于水面無人艇與水下無人潛航器的協同技術與自主回收技術的研究相對較少，尤其對于可掛載于無人艇的水下無人潛航器自主布放回收裝置尚無樣機產生。無人化、智能化、自主化、隱蔽化是海洋智能裝備的發展趨勢，研究水上水下一體化協同技術迫在眉睫。

解決現有問題

水上水下整體化的設計可以解決現存的幾項問題。一是受環境影響大，海上環境復雜多變，而現階段無人潛航器的布放和回收方式都對天氣海況有一定的要求，能否完成任務需要“看天行事”。

二是布放回收系統成本高昂、隱蔽性差，現在主要的作業方式是母船航行到指定位置后再用起吊機進行相關工作，整套系統結構復雜，體積大，成本高，容易被發現。

三是人員參與度高，如前文所述，海上環境復雜危險，布放回收等工作需要作業人員在母船上進行操作，遇到惡劣天氣，很有可能危及人身安全。

三個環節齊發展

研究項目主要分為三個課題，第一個子課題聚焦水上部分，進行水面無人艇的設計研發，實現高精度航行；第二個子課題關注水下，進行水下觀測平臺的開發，優化水下無人潛航器使其能夠與水面平臺相互配合；第三個子課題結合水上水下，進行全自主水上水下一體化協同作業平臺的開發。

博雅工道發揮自身優勢與技術積累，將負責水下部分的研究工作，包括結構、控制算法的設計優化，水聲定位、路徑規劃、目標定位標記技術研究等內容，除此之外也將協助水上水下協同作業的部分工作。

預期成果

本項目成果主要分為實體和系統兩個部分。實體部分針對水面無人艇、水下無人潛航器進行結構優化，重點突破掛載式水下無人潛航器自動收放裝置技術，并進行樣機研制，實現水下無人潛航器掛載水面無人艇功能，組成一體化全自主樣機；系統部分針對水面無人艇、水下無人潛航器與自動收放裝置，組建開發數據通訊系統與綜合控制系統，實現對整套系統樣機的遠程任務部署與監控。最終通過海洋環境測試，在擬定的應用場景內，對樣機系統的性能指標、使用功能和應用能力進行實測，完成項目成果評估。

研制出的產品可以廣泛應用在海洋工程、測繪勘探、海洋牧場、巡邏執法、環保監測等多個領域。在極大降低成本的同時，可以創造良好的經濟價值。

試驗示范示意圖

“十四五”規劃中提出，要增強海洋科技創新能力，聚焦深海科技，以搭建海洋科技創新平臺為重點，匯聚全球海洋創新要素，強化海洋重大關鍵技術創新，促進海洋科技成果轉化，建立開放協同高效的現代海洋科技創新體系，著力打造深海科技創新中心，增強海洋科技創新驅動力。

水上水下一體化智能裝備是海洋無人裝備研究是實現裝備安全持續作業的關鍵技術之一，是協同高效的現代海洋科技創新體系建設的方向之一。因此，研究水面無人艇與水下無人潛航器的一體化結合、構建海洋無人智能協同觀測平臺具有重要意義。