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“海空天”一体化海洋立体观测

在国家海洋强国战略中，“海空天”对海观测和探测是必要手段。面向我国海洋强国战略需求和十四五规划中军民领域技术挑战，以及山东省地方经济发展和产业升级重大需求，威海校区“海空天”对海观测团队开展了关键技术突破、观测装备研发、系统研制和应用服务，同时与涉海企业和科研院所合作，升级传统行业，提升产业行业竞争力，服务新旧动能转换。课题组十三五期间承担了国家级、省部级项目30余项，包括国家自然科学基金、山东省自然科学基金在内基金的基础研究类项目，国家、省市重点研发计划等民口类项目，此外还承担了军委科技委、装备发展部等国防类项目，形成了诸多科技成果。科研经费累计约1.5亿元。获批国家双一流高校基础设施建设——新一代海空天对海观测技术综合试验平台、工信部对海监测与信息处理重点实验室、山东省海洋通信与智能无人观测装备工程技术中心、山东省海洋智能无人装备工程技术协同创新中心等7个省部级科研平台。课题组重点打造一个中心：海洋信息综合获取技术及装备创新中心，建设两个基地：数据获取及处理平台建设，标准化综合试验测试平台建设；解决三大难题：海洋探测手段不完善、海洋探测装备可靠性低、海洋技术复合型人才严重不足的难题；提供四个支撑：支撑“海空天”一体化空海协同探测技术体系、海洋装备试验测试标准化体系、山东省十强产业和新旧动能转换、海洋强国和海防建设。面向我国海洋强国战略重大需求，军民领域对海观测技术挑战，以及山东省地方经济经济发展和产业升级重大需求，针对我国海洋智能装备企业研发投入大、产出慢、可靠性差、稳定度低，难以满足应用需求的问题，威海校区“海空天”对海探测团队开展智能装备核心技术突破和共用技术研发，降低装备研发成本。通过标准化试验和测试保障可靠性和稳定度，形成了涵盖综合环境感知目标探测、智能观测平台技术（无人机、无人船、水下自主航行器和水下机器人）、跨域通信协同组网技术、观测数据处理、服务与应用等为一体的“海空天”对海观测技术体系。基于“海空天”一体化空海协同观测技术体系，开展相关探测装备研发，构建演示示范系统。取得典型研究成果如图所示。科研团队规模60余人，目前乌克兰外籍院士1人、教授/研究员3人，副教授10人，讲师4人，基本科研岗和任务型工程师2人，研究生40余人。研究成果将为组建山东省“高密度、多要素、全天候、智能化的海空天立体观测网”，提升我省乃至国家的自主海洋装备研发能力、海洋资源开发能力以及建立海洋装备测试服务体系提供技术及装备支撑。本项目所研究成果不仅能够突破海洋传感器低功耗设计、自主无人观测平台控制、异构网络组网、海洋数据深度学习及处理等关键技术，进而实现海洋观测装备的立体化和智能化跨越式发展，而且对于树立我国海洋观测产品品牌的国际形象，提升国际影响力和市场竞争力，增强对全球性资源要素的控制能力具有重大战略意义，在海工装备、航空、航天、军工等领域具有广阔的技术应用产业化前景。项目产品旨在通过关键技术的开发满足我国在海洋国防安全、海洋地形观测、海洋渔业养殖环境监测、勘探、打捞等以及灾害预警方面的智能化装备亟需，有着极其广泛的应用市场，特别对于山东省半岛蓝色经济带和海上粮仓的需求，具有极大经济价值和效益。预计未来3 年，年投资增幅超过百亿元，保守估计平均年复合增长率将达到40%以上，行业前景良好，将提升我省海洋产业的可持续发展能力。同时，我国其他临海省份也存在巨大海洋和渔业需求，同时为相关行业的竞争力起到不可估量的作用。项目研发将推动牵头公司产品提档升级，具有海空天立体化监测功能的智能海洋观测装备在未来将成为市场上极具竞争力的主流产品之一，市场容量极大，可达数千亿元。

哈尔滨工业大学（威海） 2021-05-11