大海航行 有我们助力更行

 今天是中国航海日。“在时间的长河里,天空和海洋一起,见证人类的奇迹。”在火箭院,既有一飞冲天、征战苍穹的火箭,也有助力舰船在海上乘风破浪的“利器”。

高可靠

大海上,一旦遇到狂风暴雨等恶劣天气,航行中的舰船要及时调整行进方向,这依赖于伺服机构。

以往,舰船使用传统的液压控制系统来控制舰船行进方向,可靠性比较低。火箭院北京精密机电控制设备研究所研制的高可靠航海电伺服机构能为舰船的全生命周期安全航行提供保障。

通过将目前最先进的电静压伺服与传统机电伺服嵌入式串联使用,高可靠航海电伺服机构的可靠性大幅提升,任何一个单点失效都不会影响整个伺服机构的正常运行。

依靠这一技术,高可靠航海电伺服机构一次性通过3000小时的可靠性试验。目前,该机构已成功在我国舰船中得到应用。

“智”控制

在平静的海面上,几艘无人艇高速前进,时而呈对称的T字型,时而呈笔直的一字型,时而快速转弯绕出一个“8”字型……无人艇集群能编出令人目不暇接的队形全靠“大脑”—— “天智E号”无人艇智能控制系统的指挥。

火箭院北京航天发射技术研究所研制的“天智E号”无人艇智能控制系统采用了先进的NMEA2000+以太网双网络架构,兼容有人、无人两种工作模式,搭载多种先进环境感知传感器,集成自主创新研发的自主避碰、航路规划、分布式队形控制、自适应队形变换等算法,LTE专网/自组网、4G/5G公网、卫通、北斗短报文多模通信可选。

在它的“指挥”下,无人艇集群可以实现“一字型”“T字型”等多种队形自主航行,还可一键式自主自适应队形变换。无人艇周边高清视频可以实时回传,各艇视角一键即可切换。无论指挥人员与任务地点相距多远,只要打开监控系统,就可实时查看编队状态。

目前,该系统已应用于多型无人艇,涉及海岸线测绘、水文测量、水资源环境监测、海上巡逻、缉私反恐等多个专业领域。

准定位

想象一下:如果有一天,船舶卫星定位系统失效了,船舶如何安全航行?根据船舶最后的位置以及航向和航速来粗略估算?这种方式误差很大。

火箭院遨海科技有限公司研发的“VDES-R模式系统”设备,能在船舶航行时,主动完成定位信息收发,从而计算出船舶所在位置,完全不受卫星信号的影响。

“VDES-R模式系统”可通过多个有确定位置信息的地面基站,从不同的位置,周期性向船舶发送VHF定位码,船舶根据接收到定位码的时间差与电磁波传播速度,计算出本船与各个发送基站之间的距离,利用测距法,精准定位本船的位置,并且可以将位置共享给其他船舶,确保航行安全。

“VDES-R模式系统”的设备主要由两部分组成,分别安装在船舶和陆地基站上。该系统的定位精度由设备的时标精度和船舶与基站几何位置决定,根据现有设备的性能指标,通过理论分析,船舶的定位精度能达到米级。

其实,在火箭院,还有很多海上产品和技术“扬帆济沧海”。“直上九霄”“乘风破浪”……一座座科技高峰、一个个创新前沿,火箭人的步伐越走越稳!

(《航天长征》 王莹 文)

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