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上海大学无人艇团队:精海逐浪,驰骋海洋

发布时间:2021-10-11 来源:上海大学

       “国家的需要,就是我们的专业”,他们用锲而不舍、不畏艰难的精卫填海精神打造出精确执行海上任务的无人艇用“服务国家海洋战略,我们义不容辞”的青春誓言向祖国告白。他们是沪上首批“全国高校黄大年式教师团队”——上海大学“无人艇”教师团队。

“向海而兴, 背海而衰”。作为海洋大国,我国很早就提出了“提高海洋资源开发能力, 坚决维护国家海洋权益, 建设海洋强国”的战略目标。然而从海洋大国到海洋强国迈进的战略进程中, 离不开高端海洋装备的发展。其中海洋智能无人艇凭借其海-空界面运行优势, 能够搭载各种传感和探测设备, 广泛应用于海洋运输与环境调查、海洋考古、水上搜救、警戒巡逻等领域, 高效地充当着立体化海洋探测和监测的关键节点。面对瞬息万变的海洋环境,无人艇集群展现出更广的范围、更高的效率和更强的控制力,对海洋资源开发和国家海洋权益维护具有重要意义。

上海大学无人艇工程研究院是国内最早成立的的集机械、控制、通信、力学、材料、计算机等相关学科为一体的水面无人艇专业研究机构,是国家“双一流”一流学科“海上智能运载”学科群的核心建设单位。自成立以来,团队承担了过百项国家/省部级纵向及横向项目,其代表性成果精海无人艇、上海世博会多功能扫测艇、极地科考机器人、水下机器人、微纳操作机器人、立体监控系统以及国庆60周年海宝机器人等在不同应用领域获得了良好的声誉。多项成果获得国家、省部级科研奖励,获2016年国家技术发明二等奖、2018年国家科技进步二等奖、 2019年国家技术发明二等奖。

就像精卫愿以微薄的身躯衔来草木填满整片大海一样,团队研制的十余个系列“精海”无人艇,分别用于岛礁探测、海岸带综合地质调查、环境监测和海上事故应急处置等,具有很强的实用性。“精海”是“精准执行海上任务”的宣言,是“精益求精”大国工匠的精神体现。而这群被称为“精海爸爸”“精海妈妈”的无人艇团队成员,也一直保持着想象力、创造力,以及为国家的发展壮大做出贡献的雄心壮志,未曾停歇。

建设祖国海洋堡垒——无人艇团队诞生

2009年的一次国际会议,使上海大学的罗均和谢少荣教授预感到无人艇“前途无量”,尽管当时对海洋、船舶的了解有限,但作为机器人领域的专家,专业的敏感度促使他们做出研究转向的重大决定,并着手组建无人艇团队。当时招募到团队里的很多成员,都是学院在读的优秀研究生,平均年龄不足30岁。除了罗均与谢少荣两位老师是70后,其他成员都是80后、90后。

“最活跃”细胞迸发——团队成长

“精海”无人艇的研发阶段,正值水面无人艇方向在国内仍处于萌芽阶段,国外可参考的案例也寥寥无几。为了让“精海”尽快“长成”,无人艇团队奔波于实验室、工厂、码头、海上……无数次的从零开始,“精海”1号无人艇的雏形诞生。

无人艇要到海上平稳地“跑”起来,离不开海测。海测怎么测?坐着工作船跟在无人艇后面一起出海,在海上一蹲守就是半天一天。90后的小伙子们动辄出差半年,足迹遍布东海、南海、黄海。有时在海上吐得昏天黑地,他们就把自己绑在船上完成数据测试。同时和他们并肩的还有团队的技术总负责人李小毛研究员,这位80后的年轻爸爸,凭着“希望能做成一点事情”的朴素心愿,一离开家就是半年。杨毅老师带领小组亲赴水下考古现场,在东海一呆就是40天,正值孩子出生之时,但仅有的一次返校机会,却是到办公室整理好需要的装备,当日便返回船上。

同为80后的彭艳,如今已是上海大学无人艇工程研究院的院长。怀孕6个月时,眼看着无人艇海测实验进入关键时期,她挺着肚子,带上婆婆,扛着“羽绒服外披军大衣”的装备赶到海边;副院长蒲华燕,承担起无人艇减振降噪的任务;90后姑娘田亚平“穆桂英挂帅”带队完成给中石油无人艇的建造任务……在这个团队里,除了小伙子,就是“女汉子”。为了研发控制系统更稳定、更符合市场需求的无人艇,他们没日没夜地拼搏,为我国研制复杂水域无人艇装备奠定了重要理论和技术基础。

测量海洋数据,“精海” 建功国防

无人艇团队经过10年技术突破,团队研制的10个系列的无人艇,被广泛应用于中国海事局海巡船、“雪龙号”科考船、国家海洋局海监船、海洋地质调查船等领域,取得了举世瞩目的傲人成就。

2013年,“精海”1号无人艇迎来了它的首个“春天”。“精海1号”无人艇随166海巡船赴南海完成了诸岛礁海域的测量和监测任务;自主完成了对南海西沙及南沙诸岛礁水下地形地貌及水文情况的测量,为南海岛礁设立航海保障基础设施提供科学依据,“精海1号”也因此一炮而红。

参与“东海救援”也是无人艇团队的一个壮举。2018年1月6日20时许,携带13.6万吨凝析油的巴拿马籍油船“桑吉”轮与中国香港籍散货船“长峰水晶”轮在我国东海发生碰撞并沉没,“桑吉”轮全船失火。在轮船沉没的前一天,火焰高达800至1000米,随时可能发生爆炸。国家海洋局紧急调拨上海大学无人艇赶赴事故海域参与处置工作。在团队骨干邵文韫、高守玮、祝川等同志带领下,无人艇团队始终以国家的利益放在首位,急国家之所急,充分发挥“不怕苦,不怕累”的精神。“精海”无人艇在第一时间赶到沉船事故现场,对事故船舶沉没姿态、溢油状况进行扫测,获得沉船上方污染水样,并对附近海域进行监视监测,为评估海底地形地貌状况、查找溢油点、生态索赔评估及配合沉船打捞等工作提供了重要资料。

2020年,上海大学为东方地球物理勘探公司研发生产的国内第一艘用于地震勘探的专用无人艇—BGP Boy无人艇。其融合了船舶、通信、自动化、机器人控制、远程监控、网络化系统等多项技术,实现了自主导航、远距离通信、视频实时传输和网络化监控等功能。2021年5月,该无人艇搭载在DFKT3上走出国门,在国际舞台上第一次亮相。

十年间,团队致力于海洋智能无人艇装备、减震降噪、海洋传感器的研究工作,突破了11项关键技术。“精海”系列无人艇成为我国第一艘到南海、第一艘到南极、第一艘到东海作业的无人艇,2016年获得我国无人艇方面的首个国家技术发明奖。

聚焦 “立德树人”,构建服务格局

无论是长达半年的海上调试还是对科学技术创新的废寝忘食,无人艇团队成员始终将专业、专注、求精之永不罢休的理念贯彻到追求极致的研发工作中,团结进取、逐浪向前。

为发掘、培养更多具有优良专业素质、优秀人格品格的科研人才,将大海的秘密带到课堂,将“精海”的故事讲述给更多学生,成为了无人艇团队科研之余的重要工作。团队彭艳教授、蒲华燕教授、杨扬副教授等多位教师参与学校“大国方略”“创新中国”等思政课程,以无人艇研制历程为切入点,激发大学生的朴素情感,引导学生将爱国激情与爱国理智有机结合,弘扬团队工匠精神,以自身的科研经验、创新精神展示、激励并教育所有学生。上海大学无人艇团队还多次举办无人艇现场讲座、面向学生开展现场观摩,相关的实验课和通识课也受到学生的欢迎,这些举措在无数向往海洋的学生心中种下了“科研报国”的种子。在研究生教育方面,无人艇团队的教师带领同学们亲身参与到每一项科研项目的研发和现场的调试工作,使学生在校期间就可以得到实践的锻炼,培养出了具有实践经验、理论知识的优质人才。

同时,团队注重对优秀青年教师骨干培养,把优秀教师培养成优秀教学科研骨干、带头人,构建服务于国家海洋战略的人才梯队:70后支撑—80后领衔—90后一线负责。团队大力弘扬工匠精神,团队教师“老带新”,每年均有至少半年时间在海上调试,团队90后工匠已多次作为负责人带领技术团队完成多项海测任务,自成立以来,团队成员获得多项高层次人才计划支持。

硕果累累,为海洋强国贡献力量

无人艇团队众志成城,努力拼搏,取得了一系列辉煌成果。近年来,“精海”系列无人艇实现了多个海洋探索及关键领域应用,荣获了国家技术发明二等奖、国家科技进步奖二等奖、上海市科技进步一等奖、第十七届中国国际工业博览会“创新金奖”等多个奖项。此外,无人艇团队还充分发挥“精卫填海”的精神,荣获首批“全国高校黄大年式教师团队”、上海市“劳模集体”、上海市“工人先锋号”、上海市教育系统“三八红旗集体”等荣誉。团队成员获“全国巾帼建功标兵”“全国三八红旗手”“上海市五一劳动奖章”“上海市优秀党员”“上海市三八红旗手标兵”“上海市巾帼创新新秀奖”“上海市三八红旗手”“全国青年岗位能手”“上海市十大杰出青年岗位能手”等荣誉。