近日，由西北院港航公司自主研發(fā)生產(chǎn)的國內(nèi)首艘最大無人駕駛5G智能保潔艇在深圳市南山區(qū)大沙河生態(tài)長(zhǎng)廊交付使用。作為深圳特區(qū)成立40周年慶典的重要科技成果和亮點(diǎn)之一，基于此艇實(shí)現(xiàn)了水面保潔作業(yè)的智能化和無人化操作。

此臺(tái)5G智能保潔艇，是受中電建水環(huán)境科技有限公司委托，由甘肅中電建港航船舶工程有限公司聯(lián)合中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院合作研發(fā)，主要服務(wù)于深圳市南山區(qū)大沙河生態(tài)長(zhǎng)廊。大沙河素有深圳“塞納河”美譽(yù)，設(shè)備投運(yùn)后將實(shí)現(xiàn)水面保潔智能化、數(shù)字化、無人化作業(yè)，在增添生態(tài)長(zhǎng)廊景觀亮點(diǎn)的同時(shí)帶動(dòng)了智慧城市管養(yǎng)的新標(biāo)的。

該5G智能保潔艇的落地，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新：

一是首創(chuàng)無人駕駛船舶密集SLAM（SimultaneousLocalization And Mapping)系統(tǒng)。SLAM系統(tǒng)由視網(wǎng)膜固態(tài)和機(jī)械激光雷達(dá)、高精度RTK+慣導(dǎo)衛(wèi)星導(dǎo)航模塊、電子地圖、光學(xué)視覺相機(jī)等硬件部件組成，通過場(chǎng)景獲取、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、三維和二維投影映射、三維場(chǎng)景重構(gòu)，解決水面無人駕駛船舶在未知水面環(huán)境中運(yùn)行時(shí)定位導(dǎo)航與地圖構(gòu)建的問題。該方法還創(chuàng)造性的利用視網(wǎng)膜固態(tài)激光雷達(dá)的高密度點(diǎn)云，實(shí)現(xiàn)了密集SLAM既能用于導(dǎo)航避障，同時(shí)還能精準(zhǔn)的識(shí)別水面目標(biāo)類別，解決了傳統(tǒng)激光雷達(dá)由于點(diǎn)云稀疏只能識(shí)別障礙物而無法識(shí)別目標(biāo)類別的問題。

二是首創(chuàng)無人船跨平臺(tái)操控系統(tǒng)。分別實(shí)現(xiàn)了PC端、智能移動(dòng)終端和手機(jī)端異構(gòu)終端的融合，Windows、Linux、嵌入式多模操作系統(tǒng)的跨系統(tǒng)融合，web端、桌面端、APP端多人機(jī)界面異構(gòu)UI的融合，圍繞水面無人駕駛船舶跨平臺(tái)操控系統(tǒng)，水面無人駕駛船舶對(duì)操控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、冗余性和快速性要求較高，因此本項(xiàng)目研發(fā)的操控系統(tǒng)解決了不同架構(gòu)數(shù)據(jù)的兼容、共享、解析、時(shí)延、同步和傳輸?shù)榷囗?xiàng)關(guān)鍵問題。

三是首創(chuàng)水面無人駕駛船舶。首次實(shí)現(xiàn)保潔船舶的有人和無人操作融合，其中無人操作功能相當(dāng)于無人車的L4-L5級(jí)。該水面無人駕駛船舶的無人和有人操作系統(tǒng)采用物理隔離，任何一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障都不影響另外一個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保了系統(tǒng)的可靠性和冗余度。

在取得多項(xiàng)首創(chuàng)記錄的同時(shí)，還有多項(xiàng)技術(shù)需在產(chǎn)品升級(jí)換代過程中拓展。該5G智能保潔艇可以進(jìn)一步升級(jí)多項(xiàng)用于河（湖）長(zhǎng)制智慧管理功能，擴(kuò)展功能包括水中復(fù)雜污染物的指紋光譜識(shí)別、水污染在空間和時(shí)間尺度的演化趨勢(shì)分析、水污染事故應(yīng)急檢測(cè)、水污染偷排投放和突發(fā)性污染源的追蹤溯源、水生態(tài)群落在線監(jiān)測(cè)與生態(tài)健康評(píng)價(jià)、以及水生態(tài)大數(shù)據(jù)智慧云等功能，讓無人駕駛船舶替代人工承擔(dān)河（湖）長(zhǎng)管理職責(zé)。目前本項(xiàng)目擁有10多項(xiàng)軟件著作權(quán)。

5G智能保潔艇的投運(yùn)受到各方關(guān)注，先后有廣州市市委書記張碩輔及廣州市相關(guān)交通、水務(wù)、海事部門調(diào)研；福州市人大代表、昆明市防汛抗旱辦公室相繼調(diào)研；同時(shí)受到中電建生態(tài)集團(tuán)杜慧鵬副總經(jīng)理及相關(guān)集團(tuán)成員企業(yè)調(diào)研。

西北院也將加強(qiáng)與集團(tuán)成員企業(yè)的合作交流，繼續(xù)加大此類水環(huán)境治理裝備研發(fā)、推廣的力度。