奇奇怪怪: 填補多項南極近海海域資料空白！山科大自研「嵙海」系列智慧無人船探測長城站海域

半島全媒體記者劉金震通訊員郭菁荔

作為人類探索地球奧秘的天然實驗室、全球環境和資源的新空間，南極是科學考察和全球治理的焦點。不久前，山東科技大學海洋科學與工程學院青年教師楊繼超完成中國第40次南極考察度夏任務歸來，他攜帶的山科大自研的"嵙海六號"智能無人船出色地完成了極地海域測量任務，填補多項近岸多波束水深資料空白，展現了極地科考的「山科」擔任。

「嵙海六號」更聰明、更輕盈，極地考察中顯優勢

隨著「海洋強國」戰略的提出，中國無人船研發也邁入了新的階段，其中，基於人工智慧技術的水面無人船成為關注焦點，廣泛應用於海洋科研、環境監測、海洋測繪、緊急救援等領域，並在極地考察任務中發揮了越來越大的作用。

2021年9月14日，山科大校慶前夕，兩艘略顯簡陋的無人船在學校小西湖下水，自主完成了數字"70"的繪製，這被認為是山科大自研無人船從" 0"到"1"的突破。 2022年上半年，海洋學院憑藉海洋測量、導航控制等方面的技術優勢，被極地中心選中，參與第39次南極考察。這也是山科大首次承擔南極考察相關任務。

「出師小西湖，進擊積米崖，決戰羅斯海」…相較於去過南極的「嵙海一號」、「嵙海二號」，「嵙海六號」更聰明，「嵙海六號」的控制系統更先進，結構更輕盈，動力更充沛，整船自主化率達80%，比「嵙海一號」「嵙海二號」的整船自主化率提升30%。

楊繼超介紹，山東科技大學無人船技術目前處於國內並跑的階段。目前，國內幾家無人船研發院校、機構各具特色。有的無人船船體較大，主要用於島礁和近海淺水域等水下地形、地形探測；有的船體普遍較小，用於海洋測繪穩定性較差，更適合內陸湖泊、河流的測量。「嵙海」系列無人船採用雙體結構，船長4米，在極地海洋中有著獨特的優越性。

南極地區一直以其惡劣的環境和極端天氣而聞名。暴風雪頻繁是長城站的最大特點,每年大風(大於17公尺/秒）日數在60天以上，最大風速可達40.3公尺/秒，相當於8級風速。極寒的氣溫對船體平台、動力系統、電子設備和測繪儀器提出了極高的可靠性要求。此外，複雜的海域條件，包括大量移動浮冰和冰山，增加了極地海洋測繪的操作風險。

走得準，看得清，避得開，超額完成目標任務

這次南極考察中，楊繼超承擔的主要任務之一是讓「嵙海」六號完成長城站附近的測量任務。在長城站的31天中，楊繼超「見到」太陽的時間加起來不到一天半，每週能放船出海的好天氣只有1-2天。 2月7日-2月9日，無人船作業終於迎來了珍貴的作業期。

楊繼超告訴記者：「風速5級以下，湧浪較小，最好沒有雨雪的天氣，才是最適合無人船出海執行任務的時候。船體抗橫搖能力是影響海洋測量準確性的最重要的因素。的船體，船體一旦被劃破，可以現場替換。

「嵙海六號」採用海洋學院自主研發的智慧避讓路徑規劃系統，搭載雙眼攝像頭，實現了「走得準、看得清、避得開」。楊繼超介紹：「我們會給無人船提前設定好條件，例如朝著哪個方向跑、在哪個區域執行任務，無人船接收指令後就可以自己'幹活'了。無人船的「大腦「經過系統學習訓練，掌握了浮冰、冰山的外形特徵。如果遇到障礙物，它可以自己做出決策，選擇最佳避讓路線，再回到任務點。"

三天的時間裡，楊繼超只睡了兩個小時，瘦了8公斤。在楊繼超拍攝的影片中，我們看到了他野外工作環境。在一處相對開闊的山坡上，擺放著一張簡易工作台，可接收「嵙海六號」傳回來的海底測量數據。他和搭檔需要守在電腦前，不能走遠，直到無人船歸來。天飄著小雪，「企鵝服」的表面已經濕透。「氣溫零度，但南極濕寒，體感溫度特別低，在工作台前一會腳指頭就凍僵了。我們後來搭了個簡易帳篷試圖用來擋風雪，結果8號下午刮起了西風，帳篷差點被推倒。

經過30餘小時辛苦工作，累計完成110公里測線，超額完成了目標任務。無人船曾與浮冰等危險海況"狹路相逢"，"思考"後，它成功做出了避險動作，完成了挑戰，展示出了良好的自主性、智能性和穩定性。