中国智慧海洋工程和水下工程取得突破进展
2020-08-10 来源：互联网 网络编辑：编辑 阅读次——中国科协中科人才技术交流发展中心刘利钊教授科研团队联合中科北京蓝鳍海洋工程技术研究院取得海洋信息化和智慧海洋领域国际一流科研成果
刘利钊，男，博士，教授级高工，教授，博士生导师，工业和信息化部重大技术装备专家，科学技术部重大专项专家，国家发展改革重大项目评审专家，国防科工技术专家，国家武器装备质量认证专家。北京中科国备应急工程技术研究院院长，中国科协中科人才技术交流发展中心副主任，北京高新产业人才技术研究院院长，快速制造国家工程研究中心厦门研发中心研发部长，日本先端農業科学研究所专家，丹麦哥本哈根大学客座教授。近年来，主要从事人工智能、智能制造、军民融合、海洋工程、水下工程、3D打印、大数据和图形图像的科学研究和人才发展工作，先后参与国家军民融合某项目、总参某项目、国家985工程某项目、国家973重点工程、国家自然科学基金、福建省自然科学基金、厦门市科技计划项目等10余项，荣获中国计算机学会、中国通信学会、北京大学、复旦大学、厦门大学等多项学术奖。在《计算机学报》、《软件学报》、《中国通信》、《清华大学学报》、《上海交大学报》等知名期刊上发表学术论文100余篇，其中SCI、EI收录50余篇次。 2016年、2017、2018年受邀至科学技术部、工业和信息化部和发改委做智能制造专题报告。
中国有宽广而漫长的海岸线，从“关心海洋、认识海洋、经略海洋”、“让我国海洋生态环境有一个明显改观”，到“发展海洋经济、海洋科研”、建设海洋强国精神指引和部署下，中国科协中科人才技术交流发展中心刘利钊教授科研团队联合中科北京蓝鳍海洋工程技术研究院大力推进智慧海洋工程、智慧水下工程核心技术研发和设施设备建设，在台湾海峡、南海、渤海、极地、高纬度地区开展水下潜航器、水下机器人、水下智能网络、水下物联和互联的研发与测试试验，取得了国际一流、国内领先的一系列成果。
发改委重大项目评审专家、工业和信息化部和科学技术部专家、厦门理工学院刘利钊教授表示，智慧海洋除了岸基、空基和天基配合之外，单纯就海洋和水系角度来说就涉及到海面、海中、海底三层次的设备与设施建设、服务与运维、应用与综合联动，技术过程又涉及到水声与流体、通信与计算、物联与互联、材料与控制诸多方面。国外滨海发达国家已经在智慧海洋领域积累了数十年的研发经验和工程应用经验，形成了产学研用一体化深入发展的格局和研发应用的完整链条，其在智慧海洋的多领域都处于优势或领先地位。正如阿尔弗雷德·塞耶·马汉所说的海权重要性那样，中国当前意识到并重视海权形势已成为国人的集体共识。海洋深度开发、可持续绿色开发、智慧化系统化掌握与开发是必须要首先面对和解决的问题。
刘利钊教授表示，中国科协、中国科学院、中国工程院等国内相关专业机构和部门近年来持续从角度推动着我国领海范围内的海洋工程技术和设备研发，国家层面和中央层面的重视程度与投入力度是有目共睹的，目前有待于提升和补充的是社会化、多层次、多结构、多地方的各科研院所与高校、企业形成联动与合力，围绕国家海洋强国战略共同发力，形成具有中国特色的政产学研用智慧海洋技术产业新格局。因为智慧海洋的技术和产业内涵极其丰富，就像航空和航天技术与对应产业能够形成一个国家支柱性质的综合技术产业群一样、智慧海洋的深度探究和发展也足以形成一个新型的和新兴的国家支柱性质的综合技术产业群。这种综合技术产业群不能依靠传统的、低质量发展的粗糙业态简单拼凑而成，也无法靠计划经济方式的单纯化方法来一蹴而就，只能靠中国特色社会主义市场经济、中国战略新兴产业、中国供给侧改革、中国高质量发展的后发综合优势和巨大制度优势，在政府宏观引导和调控的条件下、大力培养有相应自然条件优势和人才技术条件优势的各科研院所与高校的科研力量、大力推动企业化和市场化的成果应用与成果转化速度、提升转化质量来加速形成。在这个过程中，最重要的就是高落地性、高推广性、高扩展性、高综合性的科研成果研发与市场转化，通过社会主义市场经济优势体现国家意志、凝聚社会力量。
刘利钊教授表示，中国在智慧海洋的科学与技术领域虽然整体上与发达国家有所差距，但在一些特殊领域和局部领域是可以持平甚至领先的，可以说中国正在快速赶超那些暂时领先于智慧海洋领域的发达国家。举例来说，比如此次厦门理工学院与中科北京蓝鳍海洋工程技术研究院共同研发的一种可变更通信模式的水下高灵活度作业平台控制体系及相应核心软硬件，采用人工智能强化学习算法对水下映射环境中平台的工作面坐标进行自动参数归一化学习和处理;引入自适应长度约束法遍历线缆信号传输通道、深水作业多自由度平台、交互水流干扰模拟量三者的综合局部参数集合;对现行状态水下映射环境中平台工作面进行非对称旋转修复实时计算，从而由机载人工智能算法模块得到最优的多级姿态坐标范围和其子集，作业平台控制信号将在多个子集中自由切换和采用，达到高度灵活状态。这种技术在姿态参数交叉计算时，可以把多个水下映射控制环境和对应平台的姿态参数体集合同步差分计算，还可以在一个固定水下映射环境中对内部的带缆和非带缆作业平台控制方法进行实时变换。这种技术此前只有极少数的发达国家掌握、并一直对中国处于保密和信息封锁状态，目前厦门理工学院刘利钊教授团队和中科北京蓝鳍海洋工程技术研究院科研人员已经能够掌握同等量级的技术并在算法处理和平台控制两个局部角度上处于国际同行中的领先地位。
当前，中国经济已发展成为高度依赖海洋的外向型经济，对海洋资源、空间的依赖程度大幅提高，在管辖海域外的海洋权益也需要不断加以维护和拓展：“21世纪，人类进入了大规模开发利用海洋的时期。海洋在国家经济发展格局和对外开放中的作用更加重要，在维护国家主权、安全、发展利益中的地位更加突出，在国家生态文明建设中的角色更加显著，在国际政治、经济、军事、科技竞争中的战略地位也明显上升。”我国是一个陆海兼备的发展中大国，建设海洋强国是全面建设社会主义现代化强国的重要组成部分，中国的海洋工程、海洋科学和技术工作者将继续乘风破浪、开拓前行。
