分论坛预告 | 陆海无缝测绘导航技术与应用 - 海洋地理信息系统应用案例

莱发包装 · 发表于海洋科普 2024-6-10 16:59:35

分论坛预告

陆海无缝测绘导航技术与应用

时间

2023年11月10日（周五）

上午 08:30—11:30

地点

德清诺富特酒店莫干厅

主办单位

中国卫星导航定位协会

承办单位

中国测绘科学研究院

青岛海洋科技中心山东大学（威海）北京海卓同创科技有限公司青岛杰瑞自动化有限公司

主持人

徐天河

山东大学特聘教授

博士，博士生导师，卫星导航与遥感团队PI，国家高层次人才计划科技创新领军人才，国家重点研发计划项目首席科学家。长期从事卫星重力、卫星导航、弹性PNT等方面的研究工作，先后发表论文260余篇，其中SCI论文120余篇，引用超过4000余篇次。授权专利和软著30余项，担任《地球物理学报》副主编，《测绘学报》、《武汉大学学报信息科学版》、《Satellite Navigation》等期刊编委。获测绘科技进步特等奖3项，卫星导航定位科技进步一等奖1项，军队科技进步一等奖2项，二等奖7项。2007年获全国百篇优秀博士学位论文奖，2008年获陕西省青年科技奖，2020年获夏坚白测绘事业创业与科技创新奖。2021年获宝钢优秀教师奖。

报告嘉宾

杨功流浙江大学求是特聘教授博士，博士生导师，国务院特贴专家。长期从事高精度惯性器件及其导航系统技术、水下PNT技术、智能导航技术等领域的研究工作；国防科技工业“511人才工程”学术技术带头人；曾获国家科技进步奖二等奖1项、国防科技进步奖一等奖2项；发表学术论文80余篇、专著1部。水下有人/无人潜器协同导航定位技术

阐述水下有人/无人潜器协同导航技术的应用背景及研究的必要性，并对该技术所涉及关键技术的实现方法进行初步的探讨，这些关键技术主要包括：水下潜航器多源导航信息融合技术、集群水声组网与数据传输技术、协同导航性能分析评估理论、协同多源信息融合与节点动态自主管理技术、水下集群协同编队优化技术、复杂海洋环境下的集群协同路径规划技术、协同导航系统智能故障诊断技术等。

彭郑

电子科技大学特聘教授

美国康涅狄格大学（UCONN）博士，研究方向聚焦于面向未来产业的新型通信网络和体系架构，包括水下无线通信、网络、定位、同步技术，及系统建模、分析、实现、试验及应用。发表国际重要期刊和会议论文 70 余篇，第一作者及通讯作者共计 40 篇，引用超过 3000 次 (Google Scholar)。2012年～2022年先后在UCONN和纽约城市大学（CCNY）任教，主持/参与完成9个美国自然科学基金项目，开发了领域内一系列重要的软硬件系统，如：水下网络室内测试平台Aqua-Lab、美国四所高校联合打造的水下网络公共海试平台Ocean-TUNE、水下无线网络的系统软件Aqua-Net和仿真软件Aqua-Sim等，得到国内外高校和科研院所的广泛使用。此外，带领团队在水下环境中进行了实际海测，足迹涉及北美和亚洲，大西洋和太平洋。担任IEEE通信协会纽约分会主席，IEEE Open Journal of the Communications Society副主编。2023年3月归国，正式加盟电子科技大学（深圳）高等研究院，承担科技部重大研发计划重点专项的课题负责人，课题总经费逾 1000万元。

水下通信定位导航授时（CPNT）网络系统

PNT系统旨在不依赖于全球导航卫星系统（GNSS）的情况下为关键用户和运营商提供重要的定位和定时信息。这类系统的主要目标是提高关键导航系统的可用性、鲁棒性和灵活性。在“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”的国家战略引导下，水下PNT已经成为智慧海洋技术发展的重要新方向之一。针对水下PNT，本报告将网络通信作为这一系统的核心和框架，讨论如何通过网络体系架构的设计和构建，来更高效地为众多的水下应用提供通信、定位、导航、授时等服务。在报告中，我们将首先介绍通信定位导航授时系统的定义及其基本功能和发展状况。之后将讨论水下PNT的与陆地PNT系统的区别，以及要面临的独特挑战。之后将聚焦以水下网络通信为基础架构的CPNT系统，其主要构成，应用前景，现有的技术方案，用户案例分析，以及发展前景。

张安民

天津大学/研究员张安民，天津大学讲席教授、博士生导师，海洋科学与技术学院海洋技术系主任，国家重点研发计划项目负责人，天津市重大行政决策咨询论证专家。兼任中国海洋发展研究会应用海洋学专业委员会理事长、天津市测绘学会副理事长、中国海洋学会测绘与地理信息分会副会长等职。2001年享受国务院政府特殊津贴，2004年荣获“新世纪百千万人才工程国家级人选”称号。研究方向为海洋GIS、e-航海、自主航行系统、陆海一体化通导感知，在高水平刊物发表学术论文30余篇，担任《Ocean Engineering》《Journal of Marine Science and Engineering》等期刊审稿人。陆海一体化测量技术研究在航海、海洋资源开发、环境保护及海上安全等领域大发展时期，海洋测绘的地位和作用越发彰显。海洋测绘因其工作的对象、方法与陆地测绘不同而具有鲜明的特色。本报告围绕陆地与海洋地理要素统一分类与编码、垂直基准统一、水下精准定位等问题进行讨论，提出一己之见供研究者参考。

王博

博士，北京理工大学自动化学院教授，博士生导师，兼任中国卫星导航定位协会副秘书长，青年工作委员会主任。任国家发改委北斗专项评估组专家、多个省市北斗卫星导航产业发展规划编制专家。担任多部国内外重要期刊编委，近年来主持十余项国家级、省部级科研项目。研究成果出版专著3部，以第一作者或通信作者发表SCI论文30余篇，授权发明专利40余项，以第一完成人获国防科技进步二等奖1项、中国卫星导航定位协会科技进步一等奖2项、二等奖2项，中国卫星导航协会教学成果二等奖1项。获批北京市优秀人才、四川省天府学者特聘专家、中国科协求是杰出青年成果转化奖、茅以升北京青年科技奖。

水下重力匹配导航技术

在水下，大多数常规导航手段和方法由于信号的衰减或屏蔽，已无法满足水下自主导航的需求。考虑到能源经济性、探测连续性和安全性的要求，水下运载体需要长时间工作在复杂多变的水下环境中，不能经常上浮校正其惯性导航系统。与其他海洋地球物理场信息（如地磁场和地形地貌等）相比，海洋重力场特征一般不随时间变化，具有良好的时空分布特征。利用重力场特征和重力场背景图匹配所获得的导航定位信息具有自主性，且精度不随时间发散。因此，需要从匹配区域选取、匹配变量构建、匹配方法优化等方面，充分挖掘和利用海洋重力场信息进行匹配定位，为惯性导航系统提供辅助校准信息，保证水下运载体长航时导航精度。

李海兵

博士，研究员，现任北京航天控制仪器研究所海洋室主任，兼职中国科协培训和人才服务中心人才评审专家、全国力值硬度重力计量技术委员会（MTC7）委员、光学工程学会海洋光学专委会委员等职务。长期从事惯性技术、重力/磁力测量技术研究、仪器研制和试验相关工作。参与研制的重力测量系统、海洋重/磁一体化测量系统突破关键技术，形成移动平台重力测量技术装备，成功装备部队，该成果（高精度海空重力仪）获得中国惯性技术学会一等奖（3/10）、中国航天科技集团公司2020年科技进步二等奖（3/10）；完成海洋移动平台重/磁一体化测量技术，该成果获得航天科技集团公司2022年科技进步二等奖（1/10），北京航天控制仪器研究所科技进步一等奖多项；2023年获得陆元九青年创新奖；负责载人航天办公室空间站某航天技术试验项目，该试验项目研制装置已随梦天实验舱发射升空，开展长期在轨试验。主持军科委、国家重点研发计划、空间站航天技术试验项目、山东省重大创新工程、自然科学基金委员会等项目12项。授权发明专利12项，发表学术论文34篇,译著1部。

海洋重磁匹配导航技术设想

针对海洋长航时自主导航的需求，结合我国惯性系统、重力测量系统、磁测量系统、海洋重磁图的现状，介绍在地球物理场在重力匹配、磁场匹配的工作原理，提出海洋重磁匹配导航的技术方案，重点针对水下平台开展海洋重磁匹配导航技术的可行性进行分析。

薛树强

中国测绘科学研究院大地测量与导航定位研究所副所长，海洋测绘研究中心主任博士，中国测绘科学研究院研究员，从事海洋大地测量与海洋测绘相关研究。十二五期间作为核心骨干承担了我国首次海岛礁测绘927工程设计和科技攻关任务；十三五期间承担了海洋大地测量与海洋导航相关研发任务；近年来，承担多项国家自然科学基金、国家重点研发计划等国家级研发任务。发表论文50多篇，出版专著4部，发表SCI/EI论文30多篇，获国家科技进步二等奖1项，省部级特等奖、一等奖计6项。海洋大地测量与海洋导航定位创新

海洋基准网是国家空间基础设施，也是海洋位置服务的核心基础设施。本报告主要总结了国外海底基准精度现状，以及近年来国内海底基准最新研究进展和海底基准平差处理模型算法，提出了海底基准无人观测维护面临的机遇和挑战，以及数据处理模型算法的改进。归纳总结了基于海底时空基准的海洋定位、导航与授时（PNT）国内外研究进展，重点报告了研究团队在海洋导航定位服务产品、增强导航，以及高精度导航定位模型算法方面的研究成果。

徐莹

山东科技大学测绘与空间信息学院副院长/教授

博士，博士生导师，山东省卫星定位导航研究青创团队负责人，中国测绘学会大地测量与导航专业委员会委员，中国测绘学会位置服务工作委员会委员，中国卫星导航定位协会教育与发展专业委员会委员，《全球定位系统》编委会委员。主要从事北斗海洋导航定位、GNSS对流层延迟、组合导航等方面研究和应用开发工作。近年来，主持国家自然科学基金等多项国家级项目，出版专著1部，发表论文32篇，授权发明专利6项，获卫星导航定位科技进步一等奖、青岛市科技进步二等奖。

GNSS对流层延迟非各向同性及其在海洋定位中的应用

精确估计对流层延迟是GNSS精密定位的前提。针对海洋气象因子变化频繁导致对流层斜延迟随方位角不同而变化大，常用对流层延迟模型估计误差大的问题，突破了原有的对流层各向异性和各向同性框架束缚，揭示了对流层延迟非各向同性特性，量化分析了其时空特性，构建了基于IGGIII的对流层延迟非各向同性模型，为建立一种更贴近大气真实变化的对流层延迟估计模型提供了新思路，对提高海洋GNSS定位精度具有重要意义。

么彬

北京海卓同创科技有限公司总经理/高工

博士，北京海卓同创科技有限公司总经理，中国测绘学会海测专委会委员，中国海洋发展研究会海洋勘测与地理信息分会理事，全国水运计量技术委员会委员，从事水下勘探声纳设备研发和产品化十余年，曾获黑龙江省科技进步二等奖一项、海洋工程特等奖、二等奖各一项、中国发明专利奖一项。

国产化无人水下勘探技术及装备研究

随着技术发展，水下、水下无人平台（例如无人船、AUV、ROV、水下滑翔机、浮潜标等）作为水下探测、水下科考的重要装备，已经在多个领域得到广泛应用，探测声呐作为无人平台重要载荷，也面临着全面的智能化挑战。本报告主要结合海卓同创公司的实际产品和应用案例，介绍海卓同创国产化无人平台用探测声呐的产品进展和未来发展方向。

颜舒琳

青岛杰瑞自动化有限公司总经理/研究员

博士，硕士生导师，青岛市拔尖人才。兼任山东省北斗导航海洋应用系统工程中心主任，上海交通大学航空航天学院研究员，《全球定位系统》编委，山东省科技厅、工信厅专家，中船集团第716研究所硕士生导师。专注于卫星通信导航及北斗海洋应用技术研究。“十三五”以来承担海上搜救装备、水下应急通信及北斗高精度差分系统等国家、省、市级科研项目8项，获省市级科技进步奖3项。

基于北斗的海洋定位通信关键技术研究及应用

海洋定位通信技术是国家海洋强国战略的重要组成部分，报告阐述了海洋定位通信技术的重要意义和应用价值，提出了基于北斗的海洋定位通信总体框架，梳理了组合导航定位技术、基于北斗浮标的水下定位技术、北斗海上应急搜救技术、基于北斗的海洋定位通信关键技术等，并对单位近几年开展的相关应用案例进行了介绍。