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非完全信息下的海上大区域应急救援智能平台及应用

成果类型:: 发明专利,软件著作权

发布时间: 2023-03-17 17:10:44

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 倪晶 | 2023-03-17 17:10:44

该项目建立了非完全信息下的多层级海上搜救一体化运行体系,实现海上搜救编队之间的协同管控;突破了基于北斗的海面持续动态环境下高精度定位技术,解决了海上搜救装备及搜救目标准确定位的难题;攻克了多源海量信息实时可信通信及落水精准告警技术,实现复杂海域风险智能感知与告警;提出了无缝协同精细化搜救方法,突破了基于多模式空地一体化融合的海上搜救航行路径规划与引导技术,实现了空海协同搜救。该项目研制了一系列核心设备,提高了海上应急救援的效率,降低了救援成本,打破了国外垄断,取得了重大的社会经济效益,核心业务系统已为我国大量的渔业船提供应急救援服务,并应用于东海第二飞行救助队海上救援。该项目得到以院士为代表的同行广泛认可与高度评价,已发表论文21篇,其中 SCI论文14篇,授权发明专利25项 ,软件著作权5项,近三年直接经济效益7.63亿元。

2015 年,河海大学等单位联合成立项目组,在军委科技委、国家自然科学 基金委、地方政府和企业等项目支持下,突破了非完全信息下的海上大区域应急救援核心关键技术,研发了架构畅、定位强、融合精、效率高的救援智能平台,实现了从基础理论、系统研发到应用的原创性技术突破。主要创新点如下: 1. 建立了非完全信息下的多层级海上搜救一体化运行体系,突破了跨平台 分布式海上搜救平台资源协同管控技术,解决了海上搜救编队之间的协同管控难题,搜救效率提升 60%以上,搜救成本降低了 70%以上。 2.突破了基于北斗的海面持续动态环境下高精度定位技术,构建了船舶及 船员不同载体运动特性约束下的北斗自适应定位模型,解决了海上搜救装备及搜救目标准确定位的难题,定位精度提升 70%以上,可用性提升至 99.99%。 3. 攻克了多源海量信息实时可信通信及落水精准告警技术,构建了船舶航 行状态及作业人员动态行为智能监控模型,解决了复杂海域风险智能感知与告警难题,实现作业过程中风险预警时间小于 5 秒及落水实时告警时间小于 1 秒。

该项目依托军委科技委创新特区项目、国家自然科学基金开展研究,起点 高,前瞻性强,实现难度大,整体技术达到国际先进水平,部分技术居国际领先地位,推进了我国海上搜救领域“国产化”进程,为我国建设海洋强国、维护海洋权益提供坚实的技术和装备支撑,取得了显著的社会效益。 1)带动我国海上搜救领域新技术新产品研发、推广和应用,增强国际竞争 力,提升我国海上搜救领域整体技术水平。本项目构建了非完全信息下的海上大区域应急救援智能平台,有力保障了人民的生命财产安全。 2)提升我国海上搜救核心装备产业整体技术水平,推动产业健康、高效和 可持续发展,促进海上应急救援由人力密集型作业向智能化、信息化产业转型,减少了对低技术含量的人力需求,缓解了当前海上应急救援领域的人力紧缺问题,大幅提升了海上应急救援效率。 3)健全完善我国空地一体化海上搜救装备研制技术体系,切实提升海上搜 救装备自主研制能力,打破国际巨头行业长期技术壁垒并实现技术超越,降低了对国家战略安全的潜在威胁,保障国家海洋运输安全、助力迈入海洋强国之林具有深远的战略意义。 4)项目成果广泛应用于海上搜救、海域监管和船舶远洋航行,显著提高了 我国海上综合应急救援的技术与管理水平,为我国安全高效地利用海洋资源提供了有力支撑。

项目主要完成人刘小峰、毛亿、盛寅、杨毅均为河海大学教师,瞿逢重、魏艳为浙江大学教师,徐颖为中国科学院空天信息创新研究院研究员,王犇为中国船舶集团有限公司第七二四研究所高级工程师,孙蕊、王博为南京航空航天大学教师,胡雨昕为浙江中裕通信技术有限公司工程师。上述六家单位长期以来在海上搜救、导航等领域形成了“产、学、研”的合作联盟。在本项目中,河海大学负责项目总体设计,完成多层级海上搜救一体化运行体系和无缝协同精细化搜救方法研究;浙江大学参与项目总体设计,并负责多源海量信息实时可信通信技术研究;中国科学院空天信息创新研究院参与项目总体设计,并负责高精度北斗多频多模定位方法设计与实现;中国船舶集团有限公司第七二四研究所负责海上无人机运控软件模块和海量数据处理软件模块的研制;南京航空航天大学负责本项目海上搜救平台架构设计及软件的研制;浙江中裕通信技术有限公司负责海上应急救援定位及通信硬件设备的研制。

本项目构建的非完全信息下的海上大区域应急救援智能平台已取得了多项 产业化推广。由浙江中裕通信技术有限公司、中国船舶集团有限公司第七二四研究所、南京莱斯网信技术研究院有限公司、上海华测导航技术股份有限公司实现产业化并推广应用。所有应用单位 2019 年-2021 年与本项目相关的经济收入总额约 7.63 亿元,新增利润约 2.17 亿元。  

本项目构建的非完全信息下的海上大区域应急救援智能平台已取得了多项 产业化推广。由浙江中裕通信技术有限公司、中国船舶集团有限公司第七二四研究所、南京莱斯网信技术研究院有限公司、上海华测导航技术股份有限公司实现产业化并推广应用。交通运输部东海第二救助飞行队针对空海协同精细化搜救实际需求和发展规划,基于本项目的海上搜救航行路径规划与引导技术构建了智慧搜救信息化管理系统,实现由起点到终点的最优路径规划,多次应用于我国台湾海峡及福建沿海范围内的海上遇险(难)船舶、航空器、固定设施等的人员搜寻救助和救生。本项目的成果之一,名称为“一种用于海上编队的雷达目标球面投影方法”的专利被应用于全国流量管理系统、空管系统装备及技术研究、产品研发和产业推广等产品项目,并完成成果转化,专利作价3040万元