海洋智能信息系统实验室

2021-06-01

基本情况

随着人类对海洋战略地位、海洋资源开发、海洋科学研究价值认识的深化,世界各国都将对海洋的关注度提高到前所未有的战略高度。尽管我们可以通过卫星、舰船和潜艇等手段来实现海洋资源勘测、海洋环境监测和海域安全保障等重要任务,但是这些手段都无法长时间、近距离、无缝隙和实时地完成这些任务。近来随着科技的发展,水下传感器网络为完成这些重要任务提供了可能的解决方案。水下无线传感器网络主要以声波为无线传输的物理载体,通过散布在广阔水域的各类静态动态传感器节点收集信息,集数据获取、传输、处理和融合等功能为一体,是分布式智能化的网络系统。面向海洋、以海洋无线网络为基础,立足于无线网络中的“感知-传输-控制”等关键环节进行系统级、一体化研究,涵盖范围上至国际领先的理论研究,下至先进可靠的设备、装备研发,旨在为海洋领域技术发展添砖加瓦。

该实验室长江学者特聘教授1人,教授1人,副研究员1人,博士7人。主要开展海洋多源信息感知、水声通信、水下自主航行器设计与控制的研究。

研究方向

(1)海洋多源信息感知

水声定位作为支撑水下无线传感网络的一大核心技术,能够为节点提供位置标定,从而使得由传感器采集的信息具有现实的意义。同时水下目标跟踪,通信路由以及协同作业的进行也离不开水声定位技术的发展。在水声定位方面,主要关注水下航行器和移动目标定位的定位问题。

(2)水声通信

水声通信为水下无线传感网络的基础技术,实验室已研发具有自主知识产权的多模态水声通信板,实现了水下信息的全方向、可靠、低功率传输。以水声通信为基础,颜值了跨介质通信系统,即水上为电磁波通信,水下为水声通信。

(3)水下自主航行器设计与控制

实验室已研发具有自主产权的“致远号”自主水下航行器,具有控制解耦、姿态稳定等优点,并配套研发控制算法。


科研成果

[1] 王布依祎,李一辰,于文彬,郑世宝.基于5G的船载测量设备通信系统设计[J].指挥与控制学报,2020,6(04):310-318.

[2] Jiaqi, Zheng, Lei Song, Lingya Liu, Wenbin Yu, Shanying Zhu, Yiying Wang and Cailian Chen, “Fixed-time extended state observer tracking control for autonomous underwater vehicles”. Asian Journal of Control, Accepted.

[3] Monan Zhang and Wenbin Yu. Design of Camera Equipment Arrangement and Attitude Calculation for Aircraft Attitude Measurement[C]// China Control Conference (CCC). China: IEEE, 2021

团队联系人

姓名:于文彬

邮箱:yuwenbin@sjtu.edu.cn

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