一、成果介绍

1.海洋环境信息处理装置

【项目概述】海洋环境信息处理装置是一套海洋环境信息综合保障系统。该设备通过存储、记录传感器获取的实测温盐深数据和气象传真数据，结合后台数据库存储的水文气象要素的历史统计和预报数据，即时进行综合分析、处理、产品制作及信息发布，可以以多种信息显示形式提供海流、潮汐、跃层等17种海洋环境信息查询；可以为保障航行安全提供海流、潮流、潮汐等信息；可以为相关系统（设备）提供所需的海洋环境信息支持。设备后台建有水文气象资料数据库；支持以太网、RS-232、RS-422串行接口等多种通讯方式。技术成熟，国内领先。

【项目成熟情况】该项目已经应用于国内部分船舶上，合同规模超过千万，已小批量生产。并且该项目属于我国船舶行业振兴规划中船舶配套设备建设的重要内容，其经济效益和社会效益可观。

【应用范围】该项目可以根据用户需求进行结构优化和功能裁减，满足中型、大型船舶的使用需求，市场前景广阔。

2.侧扫声纳图像处理系统

【项目概述】侧扫声纳技术起源于20世纪50年代末，现在已成为广泛应用的海底成像技术。目前国内对侧扫声纳可视化及目标识别软件系统的研究较少，还没有得到实际应用。因此，侧扫声纳的图像处理系统的研制具有重要作用。

该套系统对侧扫声纳的原始数据进行解码，得到相应的图像、位置、速度、高度、深度等信息，结合目标的尺寸、外形、阴影等特征，自动寻找目标。就处理方式而言，分为离线处理和在线处理，离线处理对保存的声纳数据源文件进行处理，对图像进行伪彩色处理，根据图像及其他信息可实现航迹绘制、图像拼接、3D地形图绘制、目标精确标定等功能。在线处理对实时传输的声纳数据进行处理。可实时瀑布显示声纳图像，实时进行目标搜寻，并给出目标的位置、深度、高度等信息，并能3D仿真出声纳的运行状态（横滚、方向、前后倾角等）。

该系统能够高质量的显示声纳图像，辅助水下目标识别，是对人类在海洋及各种水域进行相应活动时不可或缺的辅助设备。

【项目成熟情况】技术成熟，中试阶段。

【应用范围】在海底测绘、海底地质勘测、海底工程施工、海底障碍物和沉积物的探测，以及海底矿产勘测等方面得到广泛应用。

3.海表热辐射仪

【项目概述】海表热辐射仪是基于红外测温原理的船载非接触式海表温度观测仪器，结合获取的气象要素信息、船舶姿态信息对测量误差实时修正，通过以太网将最终结果发送给用户。数据显示及接口可扩展。设备主要技术指标：测温精度优于0.5度，环境温度-35℃~65℃，防护等级IP65，重量12kg，长×宽×高：304×160×430（mm）。

【项目成熟情况】海表热辐射仪目前已完成样机鉴定，技术成熟，国内领先，具备量产条件。

【应用范围】大气波导诊断、海洋气象预报、近案海洋生物研究、卫星反演数据订正、非接触定点温度观测。

4.超短基线定位系统

【项目概述】目前正值国家大力发展海洋开发技术的阶段，与此相关的船舶技术、水下机器人技术、环境水纹监测技术以及水下作业装备均进入了蓬勃发展的状态。近几年国家投入大量资金建设了十几条科学考察船，支持海洋科学考察工作，诸如ROV、AUV、HOV的潜器也投入了大量研究力量，海上油气开采工程更是发展迅速，并从早期的浅水海域逐步向着深远海。作为海洋开发的重要保障设备，超短基线定位系统占据着不可替代的位置，是水下作业高精度定位的重要支撑之一。国产超短基线定位系统的研发成功打破了目前国内科考船均采用国外进口超短基线定位系统的技术垄断格局，改变了科考船在定位系统维护、升级和出口许可限制等方面面临的被动局面。同时，国产系统在海试和应用中表现出的作用距离远、数据有效率高和定位结果持续、稳定等优点，使得科考船海上调查作业效率和质量大为提高。此外，国产系统表现出的兼容国外声应答器信号体制的独特优点，也受到用户的高度好评。国产化超短基线定位系统已经到了关键的时刻，具备了产业化发展的基本条件。面对海洋科学考察、潜器水下定位导航、水下油气工程建设等重要的发展需求，超短基线定位系统的应用市场是广阔的，具备可观的效益前景。同时超短基线定位系统的产业化也会促进定位技术在海洋作业中的普及应用，带动水下作业位置精细化，资料信息关联化的发展。

超短基线定位系统是现代海洋调查作业船只必不可少的基础性水下定位保障设备，为配备水声应答器的水下各类载体（ROV、AUV、HOV及各类拖体）提供水下高精度定位服务。系统通过水面船安装的超短基线声学换能器基阵发射询问声信号到海水中，通过接收处理水声应答器的应答信号，确定声学换能器基阵声学中心与水声应答器声学中心间的距离和角度关系，从而可以根据水面作业船的位置信息和船舶姿态数据，最终确定由水声应答器代表的水下载体位置信息。其主要技术指标包括声学定位精度优于2‰斜距和作用距离不小于8km。研发团队经过十余年的努力，已攻克相应的关键技术,掌握了超短基线定位系统完整技术体系。目前已经具备开展产业化转型的条件。

主要专利：

【项目成熟情况】2006年研发成功国内首台深海超短基线定位系统样机，首次在南海3700米水深获得最大8.6km斜距、最高2‰-3‰斜距精度的定位结果。2012年研发成功国内首台工程样机，正式安装于“科学号”科考船上，2013年研发成功国内首台定位系统产品，安装到“大洋一号”科考船上。2014年，安装到“向阳红09”科考船上，为蛟龙号定位服务。2015年，第4套系统正在中科院三亚所的科考船上安装。

【应用范围】海洋开发等领域。

5.深水高精度水下综合定位系统

【项目概述】声学定位系统是大洋开发的必备手段，它能够提供海底勘查设备如ROV和AUV等重要的定位、导航和通讯支撑。水下定位技术是解决我国大洋和浅海资源勘探、开发的关键技术。为建立水下立体高精度定位系统，解决水下探测和作业的高精度定位问题提供了技术装备。

本项目受国家“863计划”项目资助。以“向阳红9”船为依托，以深水载人潜器为目标，研发一套高精度深水综合定位系统，达到国际先进水平。主要技术指标：作用距离8km，超短基线最高声学定位精度：0.2%R，综合定位精度优于1m，项目目前已进入样机建造阶段，投资规模为国拨经费1320万。

项目以载人潜器为平台，可直接服务于我国在太平洋地区的海底矿产资源调查任务。项目成果也可直接运用于大洋一号船及深海空间站等以满足深海工程和大洋调查需求。实现我国水下定位系统自主产权，初步形成产业化基础，为我国大洋矿产资源和油气资源的勘探开发利用提供该技术支撑。同时该项目的完成将引领国内水声定位技术的发展，打破国外的技术封锁，达到国际先进水平。

【项目成熟情况】产品成熟，已形成高精度深水综合定位系统定型样机。

【应用范围】为海洋工程、海洋科学考察、水下潜器等提供高精度水声定位服务。

6.声学相控阵多普勒计程仪

【项目概述】声学多普勒计程仪是利用多普勒效应原理测量载体的绝对或相对速度，具有测速精度高、使用稳定可靠等优点，在军民领域均得到了广泛应用。它分为常规阵型和相控阵型两种类型，相比较而言，相控阵多普勒计程仪具有体积小、测速精度高、适装性和平面流线性好、使用稳定可靠、不易海生物附着等优势，国外将其视为新一代多普勒计程仪，但具有高精度底跟踪功能的相控阵多普勒计程仪存在国外对华出口禁运等问题。针对于此，自上世纪90年代初，哈尔滨工程大学在国内率先开展了相控阵多普勒测速技术研究，先后得到了国防基础科研、海装、军品横向等经费支持，突破了一系列关键技术，成功将声学相控阵多普勒测速技术工程化，研制出系列化的工程样机，设备性能均已达到国内领先、国际先进水平，目前已在多个型号装备上得到了成功应用，有效提高了装备导航系统性能，解决了此类计程仪的国外对华出口禁运问题。

（1）在军用领域：随着计程仪在水中兵器、水面舰船、AUV、ROV、以及蛙人等平台应用范围的不断扩大，以及以多普勒计程仪-惯导等多种设备组合导航方式的进一步应用，其在提高平台导航精度、装备性能及保障国防安全等方面将会发挥重要作用；传统计程仪已无法满足现代海军装备高精度导航发展需求，而相控阵多普勒计程仪作为新一代计程仪，具有广阔的应用前景。

（2）在民用领域：随着海洋开发以及航海事业的快速发展，对计程仪的需求量日益增长，发展具有自主知识产权的计程仪产品十分重要；传统计程仪已无法满足现代海洋开发及航运等领域对高精度测速能力的需求。相控阵多普勒计程仪作为新一代计程仪，具有非常广阔的应用前景。

主要专利：

【项目成熟情况】目前，哈尔滨工程大学的几型声学相控阵多普勒计程仪已创造过亿元的产值。技术成熟，处于批量生产阶段。

【应用范围】海洋船舶领域。

7.便携式高分辨浅水多波束测深仪系列产品

【项目概述】本项目“便携式高分辨浅水多波束测深仪”系列产品是哈尔滨工程大学十几年来独立自主研制成功的国产高精度、高分辨的水下地形测量设备，主要技术达到国际先进水平，是我国海洋工程、海底资源调查、水上安全航行保障与搜救领域迫切需要的高新技术产品。

本项目技术来源于我校1999年获得原中国船舶工业总公司部级科技进步一等奖的条带测深仪。2006至2012年以此为基础，通过国家“十一五”863计划、国家自然科学基金、高等学校博士点基金、水声技术国防科技重点实验室基金等项目支持，我校又研制成功了拥有5项国家发明专利、3项软件著作权、国内首创的“便携式高分辨浅水多波束测深仪”系列产品。该系列产品已拥有不同技术指标和特点的HT-300S-W高分辨多波束测深仪、HT-300S-P便携式多波束测深仪、HT-180D-SW超宽覆盖多波束测深仪三个型号。

主要专利：

同时，本系列产品或多项国家奖项，有中国国际工博会产品三等奖（2007）；黑龙江省科技进步二等奖（2009）；海洋工程科学技术奖技术发明二等奖（2011）；浙江省科技进步二等奖（2011）；中国专利优秀奖（2011）。

本系列产品市场前景十分广泛，目前国内每年耗资数亿元高价进口。其产品技术已进入试生产阶段并实现市场销售，但由于该系列产品属于高技术、高投入、高产出类型，目前尚缺乏产业化资金支持，只能等待用户订货后再组织生产，产品供货周期偏长，暂时还无法满足国内大批用户的需求，限制了其市场竞争力。

该技术填补国内空白，达到国际先进、国内领先水平，并逐步形成多波束测深声纳产品生产能力，因此，其经济效益有：

（1）国内浅水多波束测深声呐技术实现突破，将制止国外产品漫天要价，节省大量国家进口资金；

（2）国内浅水多波束测深声呐技术性价比很高，仅为国外产品的几分之一，随着国内用户的推广应用，将逐渐替代国外产品，甚至出口到其他频海或水域丰富的国家，其潜在的经济效益非常巨大。

本项目成果的社会效益表现在：

（1）项目预期成果中的独立自主知识产权将促进我国水下声学仪器微小型化、国产化进程，实现替代国外进口，满足水下各种作业平台需求，社会影响强烈，民族自信心增强；

（2）在海洋工程与海洋开发领域推广应用，促进我国海洋专属经济区划界、海洋资源勘探与开发，特别是南海与东海海底石油和天然气资源的开发利用，对保证我国能源战略发展具有重要意义；

（3）在江河湖泊水下环境探测中的应用，将促进内河水域水情监测、河道疏浚、数字航运技术的发展，对保护水资源、利用水资源具有重要意义；

（4）在水下和界河勘察中的应用，将加强我国水下防卫力量，维护疆土权益、保为国防安全发挥重要作用。

综上所述，本项目成果应用领域广泛，需求量会随着国产化进程的进行而不断增加，据国外权威期刊统计，我国近年新增加的多波束测深声呐设备位居全球第一，国内外国产品代理商数量增加也很快。目前已有多家代理国外产品的公司，寻求代理项目组专利产品便携式多波束测深仪，因此，本技术如果能够通过产学研多方紧密合作，联合进行产业化，其应用前景和经济社会效益十分显著。

【项目成熟情况】产品成熟，填补国产小型多波束测深仪的空白，国际先进水平。HT-300S-W高分辨多波束测深仪：小批量生产阶段；HT-300S-P便携式多波束测深仪：小批量生产阶段；HT-180D-SW超宽覆盖多波束测深仪：样品阶段。

【应用范围】本技术可应用于以下几个主要领域：

信息产业与现代服务业、资源、环境、交通运输、公共安全。

在这些领域中的具体作用包括：

水下资源探测：水下生物资源、矿藏资源的分布等；

水上航运保障：水上交通运输安全、航道疏竣、抗洪抢险等；

海洋工程辅助：水下导航与定位，海底电缆铺设、障碍物探测与沉物打捞等；

内河维护监测：江河、水库容量预测，堤坝、桥墩泥沙淤积测量等；水下考古调查等。

8.浅水多波束测深声呐

【项目概述】高端浅水多波束测深声呐是高效高精度探测海岸带、海岛礁、江河湖泊及港口水下地形地貌不可或缺的核心声学装备，而进口设备价格昂贵、指标虚高、有效售后服务困难，且敏感测绘信息存在泄露的安全隐患，尤其是国外高端产品及核心技术一直受到以美国为首的西方国家严密封锁，无法满足我国军民领域对浅海与近岸精细地形测量的重大战略需求，为此突破国外卡脖子技术研发高端浅水多波束测深声呐迫在眉睫。在国家863计划项目、科技部国际合作项目、国家自然科学基金科学仪器专项等项目资助下，本项目突破了高端浅水多波束测深声呐高精度方位估计、沿航迹向合成孔径处理等关键技术，实现了高精度、超宽覆盖、多功能一体化测量以及系列化设备研制、批量生产和推广应用，使我国成为继美国、挪威、德国等国之后完全掌握该声呐核心技术的少数国家之一。

2021年，“系列化浅水多波束测深声呐关键技术创新与应用”获得高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）一等奖。建立了完整的浅水多波束测深声呐信号处理基础理论与核心技术体系，突破了高端浅水多波束测深声呐系统研制瓶颈，独创了10型系列化浅水多波束测深声呐产品，总体技术达到国际先进，在分辨力、覆盖扇面等核心指标上达到了国际领先水平。产生的技术及产品在我国南海岛礁测绘、中俄界河划定、黑龙江航标选址、东海海底试验场地形考察、涠洲岛航海安全保障、三亚演训试验基地勘察等重大任务中均已发挥了关键作用。

拥有完全自主知识产权，是高效高精度探测海岸带、海岛礁、江河湖泊及港口水下地形地貌不可或缺的核心声学装备，打破了国外技术封锁，显著提高了我国在海洋声学测绘装备领域的技术进步。

【项目成熟情况】随着国家海洋强国战略的提出，与海洋开发有关的产业得到了巨大的发展契机。而各类海洋开发活动中，对海底地形地貌的获取是必需条件之一。多波束海底地形地貌探测系统是当前最有效的声学仪器，与传统的单波束测深仪相比，它具有高效、高精度的优势；与侧扫声纳相比，它具有覆盖宽、地形测量精度高的优势。

我国海域辽阔，泥沙淤积和海流冲刷以及各种海洋活动导致的海底地形经常变化，数量极大的勘测任务对多波束海底地形地貌探测系统需求迫切，内陆航道、港口和码头、湖泊、堤坝的运营管理、环境测图、水下考古、海上平台施工、海底电缆铺设都需要高精度和详细的海底地形地貌信息。因此，高分辨率、全覆盖、高精度的多波束海底地形地貌探测系统在多个行业都具有非常迫切的需求，应用前景诱人，市场前景广阔。随着我国海洋开发步伐的加快，国内市场对国产化高性价比的海洋仪器呼声越来越高，以多波束测深声呐为例，每年的需求量以20%甚至更高的速度快速增长。

近岸工程包括港口和码头建设，水下清淤，修筑防波堤，建设跨海大桥等，水下地基施工是基础，工程设计的第一步就是海底地形和位置测量。多波束测深仪高分辨力全覆盖地形和位置测量的技术特点和高质量的测量成果使它成为首选的测量仪器。我国的海岸线总长约18000公里，沿岸有中等以上城市接近30个，现有236个沿海港口，万吨级深水泊位490个。此外，还有筹建中级以上港址160个。对此种场合假如多波束测深仪的需求量平均按每个港口城市2台估算将达到60台以上。

本系统技术成熟已达8级，成品经用户充分使用，证明可行，（合作方式）可以股权投资、风险投资、合作开发的合作方式进行推广应用。

【应用范围】在与近海、江河、湖泊相关的考察、勘测领域具有重要的应用价值，广泛适用于海洋工程、石油管道检测、海底电缆铺设、海道测量、海底资源勘探与海底环境调查、打捞救生、港口码头建设、水库测量、抗洪抢险以及指导河道疏浚、水下探险与考古、水上安全航行等国民经济建设的各个行业水下地形地貌勘测，特别是近年来在国际专属经济区划界和界河谈判中起着举足轻重的作用，应用前景广阔。

二、联系方式

如您对以上成果有进一步合作交流意向，请与我们工作人员联系对接。

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