自主研发“智能海卫”无人船：科技赋能水面救援，守护生命安全

　　在公共安全与应急救援国家战略的推动下，由郭健科、黄彩琳、苏金炜、贝宇航、顾钰婷组成的广东科技学院“科技归元”团队研发的“智能海卫—智能水面巡护与救援无人船”通过实验室测试并进入试点应用阶段。该无人船基于流线型船体设计(阻力系数降低20%)、卡尔曼滤波智能巡航算法(横向偏移量0.4米/公里)及多传感器融合技术(集成红外热成像、生命探测雷达等模块)，实现全自主巡航、快速应急响应(响应时间<3分钟)与高精度救援作业，有效解决传统水面救援中存在的响应延迟、定位误差大等问题。目前，项目已在中山市、东莞市完成试点应用验证，意向合作金额达55万元，并计划进一步拓展服务范围。

　　一、技术突破：五大核心功能重新定义水面救援

　　1.全地形自主巡航，响应效率提升200%

图1-1智能水面巡护与救援无人船实物图

　　人船采用流线型船体设计，基于流体动力学模拟优化，阻力系数降低20%，最大航速达12节(传统救援艇10节)，续航时间超过24小时。船体使用高强度耐磨材料，结合重心优化设计，横向偏移量仅为0.4米/公里(传统船只0.5米/公里)，在风浪环境中的稳定性显著提升。

　　二、 技术亮点：

　　1.卡尔曼滤波算法：实现自主路径规划与动态避障，可应对漂浮障碍物、暗礁等复杂环境，避障响应时间小于0.5秒。而且发表一篇基于卡尔曼滤波算法的水上无人船设计智能巡航控制系统稳定性研究的EI会议检索论文。

　　2.GPS航点定位与PID控制：航迹跟踪误差小于0.1米，支持预设救援路径和实时动态调整。

　　3.多传感器融合：集成红外热成像仪、生命探测雷达、高清摄像头、声呐系统等模块，可实时定位落水人员、探测水下障碍物，并识别水面危险目标(如漂浮油污、暗流区域)，定位精度达0.5米(传统目视误差>5米)。

　　三、功能介绍 ：

　　在模拟救援测试中，无人船可实现落水人员快速定位，目标响应时间优化至3分钟内(基于实验室理想环境数据)，较传统方式缩短70%。

　　1.智能救援装备集成，实现高效作业

　　救生设备自动投放：搭载机械臂与弹射装置，可精准投掷救生圈、急救包至目标位置(初步测试显示落点误差可控)。

　　2.模块化设计，场景适配灵活

　　(1)无人船支持功能模块快速更换，适配不同救援场景：

　　(2)城市内河救援：搭载声呐与摄像头，实时监测水下障碍物。

　　(3)近海巡逻：强化抗风浪设计，配备卫星通信模块，适应远海环境。

　　(4)实时视频回传：将救援现场画面同步至指挥中心，支持多部门协同决策。

　　(5)智能路径规划：基于AI算法推荐最优救援路线，规避潜在风险。

　　(6)历史数据分析：统计事故高发区域，优化应急资源部署。

　　四、应用场景：从城市到远海，覆盖全救援链条

　　1.城市水域安全

　　试点成果：在东莞石排镇，无人船累计执行救援任务12次，成功救助落水人员9名，响应时间平均缩短至3分钟以内。

　　社会价值：通过快速响应机制，降低溺水事故死亡率，提升城市公共安全水平。

　　2.自然灾害应急响应

　　洪涝救援：2024年广东洪灾期间，无人船运输物资1.2吨，协助转移受困群众23人。

　　台风预警：实时监测水域风险，累计标记危险区域15处，协助疏散沿岸居民500余人。

　　3.近海巡逻与远洋支援

　　海上搜救：搭载卫星通信模块，在惠州近海成功定位失联渔船1艘，协助救援4名船员。

　　生态保护：监测非法捕捞行为，累计发现并上报违规作业船只8艘。

　　五、技术验证与未来规划

　　1.技术验证成果

　　项目已通过实验室测试及东莞石排镇实地验证：航行性能：横向偏移量0.4米/公里，最大航速12节，续航24小时。定位精度：生命探测误差<0.5米，救援设备投放误差<1米。成本控制：流线型设计使维护成本降低30%-50%，模块化结构节省改装成本40%。

　　2.团队发展目标

　　技术迭代：计划投入50万元研发资金，优化传感器灵敏度与救援装备可靠性。

　　市场拓展：2024-2025年：立足珠三角，与地方应急管理局合作推广“一区一船”计划。

　　2026-2030年：覆盖华南沿海地区，逐步拓展至长江流域与远洋搜救场景。

责任编辑：柯鹏