一台飞翔器，既能在空中像无人机一样飞翔，又能入水后像潜水器一样运行。近日，高程度国际科技杂志“NewScientist”（《新科学家》）报导了水空跨域巡航器原型机——“TJ-FlyingFish”（同济飞鱼）。那是同济大学上海自主智能无人系统科学中心、全国重点尝试室与香港中文大学团队结合研发的立异功效。
《新科学家》评论道：“该水空跨域巡航器原型机能够在水和空气两种介量中自在切换。它既能够充任两个无人系统之间不成替代的通信节点，加强信息的交融与共享，也可独立应用于跨域探测、遥感及灾祸救援等场景。”继该报导后，北美New Atlas等国际科技杂志也陆续对那一功效停止了重点报导。目前，那一研究论文功效已被世界机器人范畴更具影响力的顶级国际会议“IEEE International Conference on Robotics and Automation”领受并先期在线颁发于ArXiv上。
无人系统的跨域协同已成为当前无人系管辖域研究和应用的热点。把在海、陆、空等空间域内运行、具有功用差别性的多无人平台构成有机整体，并使其彼此间可通过信息共享与交融、行为交互与协调、使命协同与合做的体例实现功用互补，将极大提拔整体无人系统对跨域复杂情况的应对才能，关于进步全域通劝化手艺具有非常重要的感化。
然而，在水和空气两种介量之间，利用传统通信手艺难以实现跨介量节点间有效的信息传递，造约了无人系统在该场景下的跨域协同。因而，研造具有跨域穿越和巡游才能的无人平台，是处理无人系统跨域协同的有效手段。对此，团队研发了水空跨域巡航器原型机“同济飞鱼”。其接纳了搭载水空两用推进单位和舵面倾起色构的四旋翼构型设想，重量为1.63千克，轴距为380毫米，具备跨域穿越才能，又具备双域巡航才能，可在空中悬停6分钟，在水下巡游约40分钟。
“同济飞鱼”测试中。
那一研究功效的“含金量”表现在哪？专家解释，水和空气两种介量的流体力学特征差别，对推进器工做区间和系统整体工做平衡点提出了判然不同的要求。针对跨介量推进问题，巡航器搭载微型双速齿轮箱实现推进器工做区间的切换，以适应差别介量情况，大大简化构造和减低重量，同时包管了在两介量中的运行效率；针对系统平衡点问题，巡航器在传统旋翼飞翔器的根底上，增加了舵面倾转自在度，在水下改动推力矢量标的目的以切换系统工做模态，通过构造上的变革满足水空两介量对系统平衡点的差别要求，极大进步了跨域操控性和灵活性。
除此之外，巡航器本体搭载了由GPS、惯性丈量单位（IMU）、深度计和微型多普勒速度计（DVL）构成的跨域定位导航系统，具备水下、空中和跨介量过程中的主动操控才能。此次科学中心结合香港中文大学团队研发的 “同济飞鱼”，连系科学中心研发的水下“海鳗”“鼎力水手”软体机器人等系列智能配备，有望支持国度海洋平安和资本勘探等严重战略及需求。
同济大学上海自主智能无人系统科学中心。
同济大学上海自主智能无人系统科学中心成立4年来，已在严重重点项目有组织科研开展、智能科学与手艺顶峰学科建立、高端人才引育、博士生培育、严重科技根底设备建立、多学科穿插交融、产学研合做等方面获得重要停顿，围绕重点研究标的目的的根底理论、关键核心手艺和手艺应用功效凸起，获批首批全国重点尝试室、教育部前沿科学中心、智能科学与手艺穿插学科博士点，国际影响力大幅提拔。
栏目主编：徐瑞哲 题图来源：同济大学上海自主智能无人系统科学中心
来源：做者：李蕾
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