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智慧枢纽

科技创新聚合

海洋智能观探测技术与装备研发

定位:顶天:聚焦国家战略任务,建成体系完整、布局合理、质量稳定的观测-模拟体系,实现海区精细化四维数字化展示与预警预报系统的业务化应用,集成人工智能模型实现自主分析与自动生成应急预案功能。

立地:聚焦推动中国海洋装(设)备高质量发展,突破关键核心技术,构建完整产业链,实现高端装备自主可控。

  • 海洋观探测技术与装备

    立体观测系统
    智能仿生传感
    水声探通
  • 海洋空天遥感技术与应用

    微纳卫星遥感
    海上目标识别
    海岸带态势评估
  • 海洋模拟与智能预测技术

    高精度高效能区域海洋模拟与预测支持系统
  • 海洋机器人技术与装备

    海洋机器人科学仪器海空无人特种技术与装备
    水下特种作业机器人技术与装备

支柱平台简介

Introduction to the Pillar Platform

海洋观探测技术突破项目亮点 海洋高端装备研制项目亮点
  • 创新高精度近岸大气校正算法ACA-SIM

  • 建立不依赖卫星的激光雷达视觉定位模型

  • 建立中国近海高精度温盐流业务化系统

  • 研发小目标高精度定位与交互操作算法

  • 突破海-空跨域立体通信与信息智能处理技术

01

创新高精度近岸大气校正算法ACA-SIM

李忠平教授团队

聚焦核心水色参数反演,创新性提出基于人工智能的近岸大气校正方案ACA-SIM,有效克服高度浑浊水体、强吸收性气溶胶以及传感器噪声影等瓶颈,实现了近岸水域复杂大气-水体条件下的高精度大气校正。该方法整体性能显著优于NASA标准算法及同类方案,尤其在蓝光波段,将平均绝对百分比误差从约35%降至约15%,提升了我国近海遥感数据的自主处理精度与可靠性。
02

建立不依赖卫星的激光雷达视觉定位模型

王程教授团队

聚焦激光雷达三维视觉与空间智能方面研究,针对GNSS拒止情况下移动平台的定位需求,创新性提出基于端到端的激光雷达视觉定位导航模型,可实现复杂环境下稳定实时定位能力。定位导航模块具备全天时工作能力,支持快速拆装,实时当前位置显示。该模块已在多地完成了实测和验证,定位范围达百公里,定位精度指标先进,目前正在推广应用中。
03

建立中国近海高精度温盐流业务化系统

江毓武教授团队

成功建立台湾海峡三维温盐流、海浪耦合预报ROMS+Schism嵌套模型(第三代覆西北太平洋区),较第一代POM模型和第二代ROMS模型,可同化海表高度、海表温度及地波雷达海流,在福建沿岸实现了达到高达十米的精细业务化预报。结合精细化三维模型轨迹预报结果,在全省范围内率先实现了海漂垃圾漂移轨迹的日常预测。
04

研发小目标高精度定位与交互操作算法

温程璐教授团队

聚焦三维视觉与具身智能方面研究,面向国家重要工程应用需求,研发面向空间精细操作的三维目标感知与交互操作算法。成功在小型操作臂和大型装载装备上完成小目标高精定位和操作验证,目标三维定位精度达到毫米级。实现端到端视觉-语言-动作VLA模型的国产端侧计算平台部署和操作,指导学生获挑战杯人工智能专项赛全国特等奖。
05

突破海-空跨域立体通信与信息智能处理技术

袁飞教授团队

技术突破:
针对日益增长的水下探测需求与有限传输能力之间的矛盾,团队创新性提出“以算力换能力”的新一代“数智”通信新方法,基于仿生视觉与语义驱动,有限度地突破香农信息论约束,实现高压缩率(1000:1)、高误码率(10⁻¹—10⁻²)情况下的鲁棒且高效水下图像通信,同等重构成功率下的通信容错力相比传统方案提升1-2个数量级。
产业化前景:
已在海洋牧场、水库生态监测等多个场景完成理论仿真与海测验证,可为水下航行器、水下机器人等水下画面传输提供通信技术保障支持。
  • 研制国际首款水下单光子剖面探测激光雷达

  • 研制国际首个4000m级pH传感器

  • 突破原位海水总碱度测定仪器研制关键技术

01

研制国际首款水下单光子剖面探测激光雷达

上官明佳教授团队

技术突破:
团队系统突破了量子单光子技术在深海极端环境下工程化应用的关键瓶颈,解决了海洋水体剖面多生态参数难以同步获取的技术难题,成功研制国际首款水下单光子激光雷达,实现叶绿素、水下目标、浮游生物及底质等多参数的水体剖面同步反演,并完成水下千米级部署验证。研究成果被美国光学学会(Optica)和美国科学促进会(AAAS)专题报道,并荣获 Applied Optics 最佳论文奖。
产业化前景:
设备已通过多场景验证,并可灵活搭载于 AUV、ROV 等多类水下平台,实现水体叶绿素浓度、底质类型及水下小目标三维成像等参数的同步获取,支撑海洋与近岸环境的多参数探测与数据分析。
02

研制国际首个4000m级pH传感器

马剑教授团队

技术突破:
成功研制基于ISFET芯片的海水pH传感器,测定范围宽6.5–9.0,准确度±0.04,精密度0.004,功耗低于0.5W,具备小型化、低功耗、高稳定性、测定速度快、操作简便等特点;已完成80MPa打压实验与4000m海试验证,性能稳定,满足全海深pH原位高精度测定需求。
产业化前景:
完成搭载浮标、水质多参数平台、Argo、水下滑翔机等多种海洋观测平台及场景测试,性能指标达到工程化要求,具备小批量试制能力,已获首批百万元订单,预计三年国内市场占有率突破20%。
03

突破原位海水总碱度测定仪器研制关键技术

李权龙教授团队

技术突破:
团队基于单点滴定-分光光度法测定pH的原理,采用环流分析流路以及独创的在线二氧化碳去除器,实现单点滴定的自动化,成功研制具有自主知识产权的原位海水总碱度测定仪;仪器精密度达到±1μmol/kg,具备标样在线校正功能,是目前性能最为先进原位海水总碱度测量仪。
产业化前景:
通过标准化过程,建立了仪器生产工艺和检验流程,实现小批量制造,在中科院等多家单位应用,获得德国GEOMAR采购订单,并通过EMC认证。