哈工大研制成功世界首个水下全双工水声通信机
工业和信息化部、教育部、科技部关于向“时代楷模”杨士莪同志学习的决定
工业和信息化部、教育部、科技部关于向“时代楷模”杨士莪同志学习的决定文章属性•【制定机关】工业和信息化部,教育部,科学技术部•【公布日期】2024.09.27•【文号】工信部联人〔2024〕188号•【施行日期】2024.09.27•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】工业和信息化管理其他规定正文工业和信息化部教育部科技部关于向“时代楷模”杨士莪同志学习的决定工信部联人〔2024〕188号各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团工业和信息化、教育、科技主管部门，部属各高等学校、部省合建各高等学校，各有关单位：杨士莪，男，汉族，1931年生，河南南阳人，中共党员，中国工程院院士、哈尔滨工程大学教授，中国水声工程学科奠基人和水声科技事业开拓者之一。
杨士莪同志75年如一日，聚焦国家重大战略需求，带领科研团队创建了我国首个理工结合、配套完整、覆盖全面的水声工程专业；完成了“东风五号”洲际导弹落点水声测量系统等一系列具有国际水平的水声定位系统研制工作，为“蛟龙号”载人潜水器的定位系统研制奠定坚实基础；主持设计建造了我国首个“重力式低噪声水洞”，领导关键技术的基础研究；完成我国首次独立大型深海水声综合考察，引领中国水声走向深海，为加快建设海洋强国作出突出贡献。
曾荣获“全国教书育人楷模”“龙江楷模”等称号。
2024年3月逝世，享年93岁。
2024年9月19日，中共中央宣传部发布决定，追授杨士莪同志“时代楷模”称号。
杨士莪同志用一生的坚守和付出生动诠释了对党的忠诚、对祖国的热爱、对事业的执着，是爱党报国、倾听海洋声音的杰出科学家，是推进教育强国、科技强国、人才强国建设的先锋模范，是为党育人、为国育才的优秀代表。
为学习宣传杨士莪同志先进事迹，大力弘扬科学家精神、教育家精神，激励广大科技工作者、教育工作者、工程技术人员等以“时代楷模”为榜样，在加快建设教育强国、科技强国、人才强国中当先锋、作表率，工业和信息化部、教育部、科技部决定开展向杨士莪同志学习活动。
UUV与AUV国内外发展情况
USV与AUV国内外发展情况一、USV国内发展情况1.1上海海事大学“海腾01”上海海事大学日前对外发布最新科研成果，由该校科学研究院航运技术与控制工程交通行业重点实验室无人水面艇课题组开发研制的“‘海腾01’号智能高速无人水面艇”成功落水。
作为国际研究热点，“海腾01”号瞄准世界最先进无人水面艇技术，开发具有全天候、高海况下自主航行，实时进行水面监视监测、水下测量勘探功能,多操控模式、大载荷特点的高速无人水面艇。
“海腾01”号可在海事巡航、航道测量、水文监测、水面防污染监测、进出港与过境船舶监测监视、水上消防、水上溢油控制与回收、海上搜寻救助、沉船勘探打捞、水上反恐、专属经济区守护与活动取证、海洋资源调查与取样等领域无人作业。
该项目获得2010年中央财政支持地方高校发展专项资金支持，并在国内首次实现海上溢油处理水面机器人技术及其装备的试验性应用。
据介绍，“海腾01”号智能高速无人水面艇长10.5米，宽3.6米，满载排水量8.5吨，吃水0.8米。
使用喷水推进，最大航速40节，巡航速度30节。
由艇体、推进系统、能源系统、导航系统、通讯系统、控制系统和任务系统等组成。
具有全自航模式、半自航模式和全遥控模式三种工作模式。
配备有毫米波雷达、激光雷达、前视声纳、立体视觉和360度监控摄像机等监测设备，可进行水上和水下障碍物的全方位探测。
并通过多源信息融合提高障碍物探测的准确性和可靠性，为自主避障提供足够信息。
“海腾01”号既可无人驾驶，也可人工驾驶，驾控台上的人工驾驶具有最高优先级，便于无人艇调试过程中的监控与紧急情况处置。
1.2上海海事大学“Silver frog”上海海事大学研制的“Silver frog”号USV 为双体型铝合金小船，是一个多任务通用平台，艇长2.7m、宽1.48m、型深0.36m，艇重60kg，有效载荷100kg。
采用双螺旋桨推进，由DC 电机驱动，依靠推力差进行转向控制。
航速可达6kn（艇重60kg 时），使用60Ah 的锂电池组供电。
哈尔滨工程大学科技成果——水下信息网络系统
哈尔滨工程大学科技成果——水下信息网络系统项目概述水下信息网络系统提供可靠的通信链路，各个固定或移动节点均可自由的接入网络，快速准确的收发信息，从而构成跨系统，跨任务，跨平台的综合性分布自主式水下综合信息网络体系，增强水下信息透明度。
项目主要具备的能力包括：近程高速率OFDM水声通信（高速率），远程低信噪比稳健扩频水声通信（低速率），基于分布式信息网络的被动隐蔽定位，自由接入且自主修复的动态半自主式网络，释放器的数据传输与遥控释放的功能集成。
本项突破了多项关键技术，研制了多种类的水声通信节点，实现了基于网络的顶层应用功能设计及验证，获得了多项具有自主支持产权的研究成果。
（1）远程水声通信技术研究了水下扩频通信技术，采用多普勒搜索跟踪及RAKE接收机技术解决了浅海、运动条件下的远程、低功耗水下通信的可靠性问题。
通信速率为35bps，最大通信距离超过50公里，误码率低于10-4。
该指标为国内领先水平。
研究了宽带正交多载波扩频调制及改进的RAKE接收机技术，海上试验的通信速率为115bps，误码率10-4。
研制了多节点水下数据无线传输设备，已成功应用于某海军港口堤坝安全监测中。
实现了岸基单元对水下节点的遥测及节点数据回传，传输距离超过6公里。
该成果已达到国内领先水平。
（2）高速水声通信技术为解决水下声通信速率过低的问题，研究了OFDM水声通信系统中的宽带匹配、子载波调制、高速信号处理等技术，在浅水水平信道实现最大通信距离3.5km，最大通信速率50kbps以上，最低误码率10-6。
垂直信道情况下，实现实时视频传输，通信速率为53.2kbps，误码率为10-5。
目前只有美国和日本进行过类似的试验，该指标达到国际先进水平。
（3）全双工水声通信技术创新性的提出了基于矢量传感器的全双工水声通信技术，采用OFDM和扩频两种通信制式和基于矢量传感器的收发分置的设计方案，综合频分、码分和空分等多种技术手段，首次成功研制了3个具有多用户和全双工通信能力的水下通信网络节点。
哈尔滨工程大学科技成果——深海探测型载人潜器
哈尔滨工程大学科技成果——深海探测型载人潜器项目概述
海洋是地球上尚未被人类充分认识和开发利用的各种自然资源潜在的战略基地，海洋的科学研究离不开各种海洋装备，深海载人潜水器就是可以运载科学家和各种工程人员进入深海亲临其境进行直观观察和进行各种科学研究的重要装备。
深海探测型载人潜水器是哈尔滨工程大学发挥学校在潜器及水下机器人方面的优势而研制的，潜器总长12.3米、宽3.2米、高2.4米，首部配备有机械手一部，可以完成一般的水下作业任务。
推进系统采用了六个高效导管推进器，可以使潜器灵活的进行空间六自由度运动，同时还配备了先进的定位、导航、通信、生命支持系统等。
该型载人潜器的特点具有：下潜深度大、内部空间宽敞、水下作业时间长、续航力大的等特点。
其作业深度可以在大部分海域进行探测任务，同时该型潜器强大的载荷代换功能，可以满足几十名人员和大量物资的运送任务，也意味着潜器具有很大的改造和升级的空间，该型潜器所具有多功能特点为国内首创：集科学探测、物资和人员输送等多种功能于一体。
项目成熟
情况技术成熟，填补国内空白。
应用范围
深海资源开发领域。
哈尔滨工程大学科技成果——小型水下机器人遥控设备
哈尔滨工程大学科技成果——小型水下机器人遥控设备
成果简介
Handle系列小型水下机器人遥控系统是具备国家领先技术的小型化水声通信设备，是专门为小型水下潜器提供可靠数据通信链路的一种通用型水声通信终端。
本系列产品具备体积小、重量轻、距离远、功耗低、多体制等核心优点，能够满足不同用户对报文、短信息、数字语音、数字图像、控制命令、大量数据等水下无线通信需求。
本系统既可作为水下潜器控制和反馈系统的一部分，对水下潜器进行实时远程控制和工作状态监控，也可单独实现各种水下平台的数据实时上传、水上命令实时下载、遥控指令即时响应、水下状态实时更新等功能。
同时本系统还具备水下多点组网功能，实现水下信息网、水下传感器网等功能，可满足水下潜器集群编队组网等需求。
项目成熟情况
本系列产品已发展为多种型号的产品，可根据用户对通信距离和通信速率的需求，合理配置系统参数，优化系统资源，节约能量消耗。
总体技术水平达到国际先进水平。
总体成熟度达到8-9级。
应用范围
本系统可广泛应用于遥控各种UUV、仿生鱼、水下机器人等无人潜器。
也可作为标准通信机，安装于各种海洋浮标、潜标，作为数据传输节点，在我国渤海、黄海、东海等复杂海洋环境下稳定工作。
哈尔滨工程大学科技成果——水下语音通信系统
哈尔滨工程大学科技成果——水下语音通信系统
项目概述水声语音通信机又称“水下移动电话”、“水下对讲机”，保持了很高的语音质量，通话完整连续，延迟短，在很多领域，如水下考古、海洋环境监测、水下电缆管道监测维修、潜水观光等商业民用领域也有非常广泛的应用。
本项目在国际上首次采用OFDM调制方式在水声信道中传输语音信号，突破了运动条件下，恶劣海洋环境和水文条件下的高速、高可靠性实时连续通信的关键技术，解决了复杂水声信道中大数据率信号实时传输以及小数据率信号可靠传输的问题，满足了语音通信中对信号传输的带宽和实时性的要求，研制了“数字式水声语音通信处理”设备，开发了一系列软件、算法，实现了水面与水下载人潜水器、水下潜器之间、潜水员之间的实时通话。
知识产权情况实时水声通信中基于DDS的多普勒补偿装置，ZL201010101289.8；一种用于水下机器人的通信转发系统，ZL200810064110.9；一种数字式水下语音通信装置及水下语音通信方法，CN103457903。
项目成熟情况该项目已完成样品阶段，已经为多个单位设计了实用系统。
该项目整体达到国际先进水平，已经应用于中船重工七五〇试验场的湖上测试系统、中船705研究所的水下通信系统中。
应用范围深海载人潜水器、潜水员、蛙人作战部队、水下检测与维修、海底油气资源开发、海洋环境的监测、水下考古、潜水运动、旅游观光等领域。
哈尔滨工程大学科技成果——深海声通信系列换能器
哈尔滨工程大学科技成果——深海声通信系列换能器
项目概述
深海换能器是为适应我国走向远海和国家深海发展战略提出的。
各种深水潜航器、深海声学节点离不开能够适应深海压力环境的水声换能器，海洋工程领域中深海地质地貌普查及深海油气资源勘探需要深海低频大功率声发射设备支持。
深海换能器系列包含压电圆管深海换能器和Janus-Helmholtz深海换能器，可用于深海水声通信、低频主动声呐和深海资源勘探设备。
其中深水圆管换能器系列工作频率分别为5-11kHz和7-17kHz，最大声源级分别为194dB和191dB，工作深度6000米；深水Janus-Helmholtz 换能器工作频带500-2kHz，最大声源级200dB，工作深度3000米。
该产品解决了水声换能器高静水压环境下结构耐压问题，且该环境下仍具有良好的声学性能。
因此深海换能器市场前景广阔，具有较好的经济效益和社会效益。
项目成熟情况
该成果目前技术较为成熟，产品性能稳定，处于小批量生产阶段。
应用范围
压电圆管深海换能器具有水平无指向性、工作频带宽、声源级高的特点，可用于深海水声通信、声呐浮标、应答器等水下对抗设备中。
深水Janus-Helmholtz换能器具有低频、宽带、大功率深水工作等特点，可用于低频大功率主动声呐、远程水声通信、深海油气资源勘探设备等。
基于水声通信的水下机器人智能控制
基于水声通信的水下机器人智能控制水下机器人是近年来广受欢迎的一种智能机器设备，它可以用于许多领域，例如海洋资源调查、海洋生物研究、海洋灾害应对等。
但是，水下机器人在水下环境中存在着许多挑战，例如水下环境的复杂性、通信距离的限制等等。
基于水声通信的水下机器人智能控制成为了一种重要的解决方案，可以有效地克服这些挑战。
一、水声通信技术的优势水声通信技术是一种在水下环境中进行通信的技术，它具有以下几个优点：1. 高隐蔽性由于水声通信的信号会随着水的传播而散射，所以外界的干扰较小，信号传输的安全性较高。
2. 低成本水声通信的设备成本相对较低，相对于其他通信方式，例如激光通信、无线电通信等，水声通信的设备成本低很多。
3. 适用环境广泛水声通信技术适用范围广泛，可以用于深海、河流、湖泊等不同的水下环境中。
二、水声通信技术的应用水声通信技术的应用非常广泛，其中包括水下测量、水下定位、水下探测等多个领域。
对于水下机器人来说，水声通信技术可以解决机器人与控制中心之间通信距离较短的问题，同时也可以使机器人实现更为复杂的任务。
三、水声通信技术在水下机器人中的应用水下机器人是一种具有高度智能化的自主机器人，它的智能控制需要稳定可靠的通信方式支持。
在水下环境中，水声通信技术可以实现机器人与控制中心之间的实时通信，使机器人的智能控制更为精准。
在实际应用中，水声通信技术主要应用在以下几个方面：1. 机器人的远程操纵在使用水下机器人进行深海探测、海洋监测等任务时，常常需要远程控制机器人进行复杂的操作。
通过水声通信技术，机器人与控制中心之间可以实现实时的通信，使操纵更为精准。
2. 机器人的自主导航水声通信技术还可以帮助机器人进行自主导航。
机器人内置传感器可以通过水声信号获取所处位置和环境信息，然后进行自主规划、自主导航，实现更为精准的自主控制。
3. 数据传输水下机器人的任务往往需要将采集到的数据及时传输到控制中心，以实现实时监测和数据分析。