从狭义上讲, 波浪滑翔器是美国Liquid Robotics公司研发的Wave Glider的中文翻译, 代指美国该型由波浪能和太阳能驱动的水面无人船。该无人船可以实现1年10 000 km的长期海上续航而无需人工维护, 搭载海洋学科传感器可以实现外海大洋海气界面的实时连续观测和监测^[1]。

从广义上来讲, 波浪滑翔器是指利用波浪动力实现前向驱动的无人自主航行器, 也就是说波浪滑翔器是以波浪动力高效转换作为关键核心技术的无人航行器^[2]。波浪滑翔器平台充分吸收外海大洋的丰富波浪能源并高效转换为前向动力, 这一波浪动力高效转换技术解决了无人航行器只能搭载有限的能源和动力这一技术瓶颈, 为无人航行器在理论上的无限期续航创造了可能^[3]。

2004年前后, 美国Hine等人在利用声学方法跟踪研究驼背鲸的生活习性的过程中发明了波浪滑翔器(Wave Glider)^[4]。2007年, Liquid Robotics公司成立并专注波浪滑翔器(Wave Glider)的研发、生产以及应用服务等^[5]。

我国“黑珍珠”波浪滑翔器样机研发开始于2012年, 相比美国晚了近10年时间, 2014年我国国家高技术研究发展计划对波浪滑翔器的立项加快了“黑珍珠”波浪滑翔器技术的开发进程^[6]。

在我国国家高技术研究发展计划的资助下, “黑珍珠”波浪滑翔器研发团队经过多年的工艺技术尝试和数次失败考验, 完成了平台的关键技术攻关、工艺技术固化、小批量生产并广泛应用于我国海洋环境观测之中。

2018年初, “黑珍珠”技术团队在攻克波浪滑翔器的波浪动力高效转换这一关键核心技术之后, 将波浪动力转换技术与自主航行器(Autonomous Underwater Vehicle, AUV)、水面无人船(Unmanned Surface Vehicle, USV)以及水下滑翔机(Autonomous Underwater Glider, AUG)等平台进行大胆的技术融合, 完成了新一代波浪滑翔器的开发, 为引领国际波浪滑翔器技术发展前沿奠定了基础^[7-8]。

本文以“黑珍珠”波浪滑翔器的发展经历为链条, 从国家科技计划全链条资助完成诸项开创式应用、波浪滑翔器型号化/产品化/国产化历程、团队多年发展壮大过程中的结构管理形式与知识产权布局等维度讲述了波浪滑翔器8年的研发历程。经过30余名技术人员坚守和专注研发, “黑珍珠”波浪滑翔器技术日趋成熟, 并在气象水文调查、水质生态监测、海洋声学观测、卫星遥感验证等领域得到推广应用, 成为我国国产化高端海洋装备知名品牌。10余项国家级和省部级项目资助基本覆盖了国家科技资助计划的全链条, 8次台风观测验证了平台在极端海况下的生存能力, 单次最大航时320 d, 航程14 271.4 km表明了其外海大洋常态化观测的极大潜能, 20余家海洋权威机构的应用诠释了无人移动平台在未来海洋观测中的巨大市场需求, 100余套的批量生产和6次我国市场公开招投标销售标志着产业化进程的开始。此外, 20余项发明专利、30余篇论文, 95%以上的国产化率以及近10种产品型号系列等体现“黑珍珠”波浪滑翔器技术的核心竞争力。高端海洋装备研发周期长, 资金投入大, 正所谓“十年磨一剑, 一剑磨十年”。把准方向、团结协作、持之以恒、攻坚克难是专业人员研发高端海洋装备取得成功的必要条件。

1 国家科技计划全链条资助, 创多项记录硕果累累 1.1 国家/省部级课题10余项覆盖国家科技资助计划全链条

自2014年以来, “黑珍珠”波浪滑翔器技术研究课题基本覆盖了国家科技资助计划的全链条, 依次完成了理论研究、关键技术攻关、样机研制、应用拓展、协作组网以及工程化开发等环节的研究任务^[9-10]。

2014年1月, “黑珍珠”波浪滑翔器获得国家高技术研究发展计划(863计划)深远海海洋动力环境监测关键技术与系统集成重大项目资助, 课题名称为“混合驱动自主航行监测波浪能滑翔器观测系统”(课题编号: 2014AA09A507), 国拨经费580万元。

2014年4月, “黑珍珠”波浪滑翔器获得天津市科技支撑计划重点项目资助, 项目名称为“自主远洋巡航监测波浪滑翔器系统开发与产品定型” (项目编号: 14ZCZDSF00010), 市财政资助100万元。

2017年7月, “黑珍珠”波浪滑翔器获得国家重点研发计划重点专项项目资助, 项目名称为“多节点无人无缆潜水器组网作业技术研究及示范系统”, 子课题名称为“波浪滑翔器改造与协作观测技术”(课题编号: 2017YFC0305902), 国拨与配套经费合计1 595.5万元。

2018年4月, “黑珍珠”波浪滑翔器获得青岛海洋科学与技术试点国家实验室“问海计划”项目资助, 项目名称为“波浪滑翔器海气通量观测技术开发与应用”(项目编号: 2017WHZZB0101), 国拨专项经费690万元。

2019年1月, “黑珍珠”波浪滑翔器获得国家自然科学基金面上项目资助, 项目名称为“基于流体-多体耦合动力学的波浪滑翔器运动性能研究”(项目编号: 51875540), 国拨经费共计70.24万元。

2019年11月, “黑珍珠”波浪滑翔器获得山东省重点研发计划重大科技创新工程项目资助, 开展波浪滑翔器的生产线建设, 项目名称为“波浪滑翔器工程化技术研究开发”(项目编号: 2019JZZY020701), 该项目国拨经费350万元, 青岛海舟科技有限公司配套200万元。

除了以上所列, 自2014年来, “黑珍珠”波浪滑翔器的研制共计获得国家级和省部级项目资助十余项, 国拨研发经费愈亿元。其中, 部分项目和课题正在执行期内, 其余部分业已完成验收工作。

2017年11月, “黑珍珠”波浪滑翔器通过科技部第三方专家见证的海上试验验收, 完成了青岛99 d共计3 600 km的长航程试验和南海“天鸽”和“帕卡”两次台风极端海况测试(经历最大浪高9.2 m), 实现了气象参数(风速、风向、气温、气压、湿度)和水文参数(水温、盐度、浪高、浪周期和剖面流速)等参数的测量。

2018年1月, “黑珍珠”波浪滑翔器通过国家高技术研究发展计划(863计划)课题验收。中国21世纪议程管理中心在北京组织召开了“混合驱动自主巡航波浪滑翔器观测系统”(课题编号: 2014AA09A507)课题验收会。验收专家组听取了课题组的验收汇报, 审阅了课题组提交的验收材料, 一致同意该课题通过验收。

2018年2月, “黑珍珠”波浪滑翔器通过天津市科技支撑计划项目验收。天津市科学技术评价中心在天津组织召开了“自主远洋巡航监测波浪滑翔器系统开发与产品定型”(项目编号: 14ZCZDSF00010)项目验收会。验收专家组听取了项目组验收汇报, 审阅了项目组提交的验收材料, 一致同意该项目通过验收。

1.2 单次航程航时与累计航程航时均创造国内记录

“黑珍珠”波浪滑翔器创造了国内单次航程和航时^[11]最长(单次最长航时320 d、单次最长航程14 271.4 km), 累计航程和累计航时^[12]最长(累计最长航程36 750 km、累计最长航时1 203 d)等诸多记录。

2019年3月9日, “黑珍珠”波浪滑翔器于西太平洋海域进行长航程、长航时极限测试, 设备布放点为130°E, 24°N。海试试验区周长约3 000 n mile, 覆盖面积约为1 200 000 n mile²。2019年3月9日至2020年1月23日波浪滑翔器完成单次累计航时320 d, 单次累计航程为14 271.4 km的壮举, 成功完成最大航程航时自我突破。

2017年8月17日, “黑珍珠”波浪滑翔器于中国南海海域进行长期波浪与流速实时观测, 设备布放点为118°E, 22°N。海试试验区周长约800 n mile, 覆盖面积约为40 000 n mile²。2017年8月17日至2017年9月3日波浪滑翔器完成单次累计航时26 d, 单次累计航程为356 km, 首次实现长期波浪与流速观测应用。

2017年5月20日, “黑珍珠”波浪滑翔器于中国青岛千里岩附近海域进行长期性能测试, 设备布放点为121°30′E, 36°17′N。海试试验区周长约40 n mile, 覆盖面积约为100 n mile²。2017年5月20日至2017年8月30日波浪滑翔器完成单次累计航时99 d, 单次累计航程为3 594 km, 首次完成长期性能测试。

2018年10月10日, “黑珍珠”波浪滑翔器于西太平洋海域进行长航程长航时气象水文实时观测, 设备布放点为130°E, 21°N。海试试验区周长约2 500 n mile, 覆盖面积约为100 000 n mile²。2018年10月10日至2019年2月21日波浪滑翔器完成单次累计航时131 d, 单次累计航程为8 116 km, 实现长期自主气象水文观测应用。

2018年12月22日, “黑珍珠”波浪滑翔器于中国东海海域进行气象水文实时观测, 设备布放点为123°35′E, 30°19′N。海试试验区周长约1 000 n mile, 覆盖面积约为60 000 n mile²。2018年12月22日至2019年1月30日波浪滑翔器完成单次累计航时38 d, 单次累计航程为2 168 km, 完成东海海域自主气象水文观测应用。

2019年5月11日, “黑珍珠”波浪滑翔器于中国南海海域进行虚拟锚泊与路径折返跟踪观测应用, 设备布放点为116°E, 19°20′N。海试试验区周长约800 n mile, 覆盖面积约为40 000 n mile²。2019年5月11日至2019年9月16日波浪滑翔器完成单次累计航时125 d, 单次累计航程为4 212.8 km, 完成波浪滑翔器锚泊与路径折返观测应用。

2019年8月5日, “黑珍珠”波浪滑翔器于中国南海和菲律宾海域进行路径跟踪与实时气象水文观测应用, 设备布放点为124°40′E, 19°4′N。海试试验区周长约2 500 n mile, 覆盖面积约为100 000 n mile²。2019年8月5日至2019年11月25日波浪滑翔器完成单次累计航时110 d, 单次累计航程为3 884 km, 完成长航程路径跟踪观测应用。

2019年, “黑珍珠”波浪滑翔器进行各类海试共计15次, 全年累计航时1 074 d, 累计航程28 576 km, 验证了“黑珍珠”波浪滑翔器的各项性能和功能, 进一步提升和验证了使用可靠性。

1.3 完成我国首次台风观测, 唯一具备台风常态化观测能力

“黑珍珠”波浪滑翔器作为国内首次也是唯一开展过台风常态化观测的波浪滑翔器平台^[13], 在2017年至2020年期间, 完成了8次台风观测, 包括2017年的13、14和15号台风“天鸽”(Hato)、“帕卡”(Pakhar)和“玛娃”(Mawar), 以及2019年的05、07、11、13和18号台风“丹娜丝”(Danas)、“韦帕”(Wipha)、“白鹿”(Bailu)、“玲玲”(Lingling)和“米娜”(Mitag)等^[14]。如今, 30余人的技术开发队伍经近8年的优化改进, 完成了从工艺到技术的多次更新迭代, 使“黑珍珠”波浪滑翔器的工作可靠性得以显著增强^[15-16]。

1) 台风“天鸽”、“帕卡”和“玛娃”观测

2017年8月17日晚上7点, “黑珍珠”波浪滑翔器搭载的试验船从汕头经济特区码头出发, 行驶大约12 h到达180 km外的目标海域, 进行863计划验收单项性能指标试验, 设备于坐标118°E, 22°N处布放。试验期间, “黑珍珠”波浪滑翔器先后经历了第13号台风“天鸽”, 第14号台风“帕卡”, 第16号台风“玛娃”, 设备于2017年9月3日成功回收。根据设备回传的气温、气压、风速、风向数据分析, 台风“天鸽”、“帕卡”和“玛娃”经过时最大风速分别为15.248 m/s、16.105 m/s和15.995 m/s, 气压也有显著降低, 符合台风经过时天气变化特征。

2) 台风“丹娜丝”和“韦帕”观测

2019年5月11号, “黑珍珠”波浪滑翔器于南海东沙群岛南侧海域进行比测试验, 设备布放点为116°E, 19°N。此次试验历时71 d, 累计航程为2 832 km, 先后经历了第5号台风“丹娜丝”, 第7号台风“韦帕”, 成功获取台风期间气象水文数据。台风“丹娜丝”和“韦帕”经过时的波浪滑翔器测得风速明显增大, 气温、气压显著降低, 符合台风经过的气象变化, 回传的水文气象数据连续有效, 证明了波浪滑翔器台风观测的可行性。

3) 台风“白鹿”、“玲玲”和“米娜”观测

2019年8月5日, “黑珍珠”波浪滑翔器搭载科考船到达菲律宾海海区, 并于坐标点124.671 684°E, 19.0618°N处布放。在菲律宾海以及中国南海完成了为期110 d航程3 884 km的连续航行, 期间获取了“白鹿”、“玲玲”和“米娜”3个台风期间的气象水文数据, 并于2019年11月25日在三亚近海成功回收。台风“白鹿”、“玲玲”和“米娜”经过时的风速明显增强(16.788 m/s、16.404 5 m/s和14.110 95 m/s), 气压明显降低, 并形成显著降温区; 波浪滑翔器集成气象水文传感器对台风“白鹿”的观测效果明显, 回传的气温、气压、风速、风向、SST数据真实有效, 证明波浪滑翔器台风观测切实可行。

我国台风所等单位的权威人士表示, “黑珍珠”波浪滑翔器在以上8次台风期间所获取的气温、气压、风速、风向、海表温度等数据具有较高的可信度, 能有效地为相关机构开展台风研究和预警提供可靠的观测支撑^[17]。

1.4 我国首次尝试且唯一实现多台组网常态化西太平洋观测

“黑珍珠”波浪滑翔器作为国内首次也是唯一实现西太平洋多台组网常态化观测的波浪滑翔器平台, 在2018年至今一直开展西太平洋多台组网常态化观测, 连续实时记录了热带西太平洋风速、风向、气温、气压以及海表水温等数据, 填补我国在外海大洋利用移动平台进行组网常态化观测的空白, 为海洋和气候模式的验证和改进提供观测数据支撑^[18]。

2018年5月10日上午9点30分, “黑珍珠”波浪滑翔器搭乘“海大号”科考船从薛家岛码头出发, 行驶大约10天到达目标海域, 并于144°36′E, 32°18′N处布放, 这是“黑珍珠”波浪滑翔器在西北太平洋海域的首次布放, 布放数量2套。设备布放后通过铱星回传的数据包括AirMar气象数据、水面温盐数据和波浪数据等。

2018年10月5日下午19点34分, “黑珍珠”波浪滑翔器搭乘“科学号”科考船从舟山码头出发, 行驶大约5天到达目标海域, 并于130°E, 24°N处布放, 这是“黑珍珠”波浪滑翔器在西北太平洋海域的第二次布放, 布放数量1套。设备布放后通过铱星回传的数据包括AirMar气象数据和水面温盐数据等。

2019年3月1日上午8点34分, “黑珍珠”波浪滑翔器搭乘“海大号”科考船从崂山码头出发, 行驶大约9天到达目标海域, 并于130°E, 24°N处布放, 这是“黑珍珠”波浪滑翔器在西北太平洋海域的第三次布放, 布放数量1套。设备布放后通过铱星回传的数据包括AirMar气象数据和水面温盐数据等。

2019年9月4日下午15点12分, “黑珍珠”波浪滑翔器搭乘“东方红三号”科考船19年秋季航次从崂山码头出发, 行驶大约4天到达目标海域, 并于144°38′E, 32°24′N处布放, 这是“黑珍珠”波浪滑翔器在西北太平洋海域的第四次布放, 布放数量2套。设备布放后通过铱星回传的数据包括AirMar气象数据、水面温盐数据和波浪数据等。

2019年10月31日下午13点55分, “黑珍珠”波浪滑翔器搭乘“东方红三号”科考船从崂山码头出发, 行驶大约5天到达目标海域, 并于143°29.12′E, 32°12.20′N处布放, 这是“黑珍珠”波浪滑翔器在西北太平洋海域的第五次布放, 布放数量2套。设备布放后通过铱星回传的数据包括AirMar气象数据、水面温盐数据和波浪数据等。

自2018年至今, “黑珍珠”团队通过5个西太平洋航次合计布放波浪滑翔器8套, 分别为2018年5月10日布放了2套, 2018年10月5日布放了1套, 2019年3月1日布放了1套, 2019年9月4日布放了2套, 2019年10月31日布放了2套。“黑珍珠”波浪滑翔器在西太平洋的局部海域一直保持3套以上数量进行编队常态化观测^[19]。

此外, 根据国家重点研发计划项目要求, “黑珍珠”波浪滑翔器于2019年在我国南海开展了为期3个月的海上编队观测试验, 验证了波浪滑翔器编队与水下滑翔机编队进行异构组网的功能。

2 国产自控工艺稳定, 市场肯定成就精品 2.1 产品型号系列化, 集成负载多样化

经过30余名工程技术人员8年的优化改进, 完成了工艺和技术的多次更新, 使“黑珍珠”波浪滑翔器的工作可靠性得以显著增强。目前, “黑珍珠”产品系列相比国内其他同类产品而言最为全面。自2012年开展研发以来, 已经形成了微型、小型、中型、大型和巨型五种规格的波浪滑翔器系列化产品, 系列化型号可以为“黑珍珠”的集成载荷匹配恰当的发电功率和负载能力等^[20-21]。

另外, 研发团队又根据客户需求和应用环境特点陆续推出了其他新概念的波浪滑翔器系列产品, 如有些装备可应用于3 m左右水深的近海海域环境, 有些装备可以在强流海域实现高精度控位和导航, 有些装备可以集成较大质量和较大功耗的负载等。

研发团队在发展“黑珍珠”波浪滑翔器不同产品系列的同时, 也根据应用需求尝试集成了不同类型的各种负载。如针对海洋哺乳动物调查加装了单通道的水听器, 针对台风观测加装了气象站、波浪以及温盐传感器等, 针对水下固定设备的水面通讯中继加装了水声通讯模块, 针对海流测量加装了声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP), 针对中法卫星遥感验证加装了波浪谱传感器, 针对水质生态监测加装了叶绿素、溶解氧传感器等^[22-24]。

2.2 我国首次市场公开招投标销售, 中标销售次数最多

2018年至2020年期间, “黑珍珠”波浪滑翔器凭借其可靠的质量、完善的服务、良好的口碑和信誉, 顺利并多次中标。“黑珍珠”波浪滑翔器产品得到市场的认可, 团队的科研付出和产品的技术水平的得到肯定。

2017年12月27日, “黑珍珠”小型波浪滑翔器参与中山大学的公开招标并成功中标。此次中标的“黑珍珠”小型波浪滑翔器由青岛海舟科技有限公司生产, 并授权给北京海洋明天科技有限公司进行投标销售。根据中山大学需求, 该次中标产品将在未来使用过程中集成气象站、波浪传感器和水面温盐传感器等。

2019年8月8日, “黑珍珠”小型波浪滑翔器参与自然资源部第二海洋研究所的公开招标并成功中标。本次中标的两台“黑珍珠”小型波浪滑翔器均需要搭载AirMar气象站、水温传感器和波浪传感器等^[25]。

2019年8月26日, “黑珍珠”小型波浪滑翔器参与自然资源部第三海洋研究所的公开招标并成功中标。根据三所的使用需求, 本次中标的一台“黑珍珠”小型波浪滑翔器在未来使用过程中将集成气象站、波浪传感器和水面温盐等仪器设备。

2019年12月13日, “黑珍珠”波浪滑翔器参与海南大学的公开招标并成功中标。此次中标的波浪滑翔器是“黑珍珠”中型波浪滑翔器, 由青岛海舟科技有限公司生产, 并授权给三沙国海通信发展有限公司进行投标销售。根据海南大学需求, 该次中标产品需集成微型气象站和水面温盐深CTD等传感器, 此外, 还需集成惯性导航和多波束测深等大功率载荷等。

2.3 国产化率高, 初步开展产业化推进

研究团队自研发初期就一直秉承完全国产化的研发目标, 在波浪驱动原理、船体成型工艺、铠装缆成型工艺、牵引机成型工艺以及核心控制算法上进行了最底层的开发。“黑珍珠”基本避开了目前国内水下装备产业关键核心部件依靠进口的这一瓶颈问题, 国产化率95%以上。由于所有核心技术都由团队掌握, 其制造周期、加工成本和型号化进程也较国外品牌有独特优势。

2018年, “黑珍珠”研究团队推动我国首个波浪滑翔器技术专业公司-青岛海舟科技有限公司的成立。公司主要从事波浪滑翔器技术开发、产品销售、应用推广、观测服务和支撑全球外海大洋实时观测数据等, 设置产品中心、服务中心和数据中心三个主营业务内容, 全方位支撑海气界面各种要素的长期实时常态化观测, 为气象水文调查、水质生态监测、背景噪声测量以及卫星遥感验证等海洋应用提供技术解决方案。

“黑珍珠”波浪滑翔器技术的研发与产业化推广, 是我国高端海洋装备产业化中较为成功的一例。仅2019年, 青岛海舟科技有限公司就以优质和高效的服务赢得了清华大学、中山大学、自然资源部第二海洋研究所、自然资源部第三海洋研究所、海南大学和中国船舶重工集团公司第七一〇研究所等诸多单位的订单。“黑珍珠”波浪滑翔器的产业化在产生经济效益的同时, 也产生了广泛的社会效益。

“黑珍珠”技术团队自2012年成立以来, 围绕波浪滑翔器技术攻关, 专业于机械结构设计、控制系统设计、导航算法设计、水动力计算、有限元计算、数据质量控制、卫星与设计等, 形成了波浪动力转化、导航控制设计、集成拓展应用、远程岸基监控等关键核心技术群。截至2020年3月, “黑珍珠”波浪滑翔器已批量生产100余套, 国内市场占有率90%以上。

3 团队结构层次完善, 知识产权全面布局 3.1 团队结构层次完善, 专业分工明确

自2012年以来, “黑珍珠”团队紧紧围绕波浪滑翔器及其应用进行技术攻关, 形成了一支稳固而专业的技术开发与服务团队。当前核心团队规模30余人, 其中固定人员20余人, 在读硕士10余人。固定人员中2人具有博士学位, 8人具有硕士学位, 本科及以下学历10余人。

团队成员专业分工明确, 分为机械结构设计、控制系统设计、导航算法设计、水动力计算、有限元计算、数据质量控制、卫通与监控设计等不同岗位。各成员相互合作, 共同攻关, 拥有波浪滑翔器的波浪动力转换、导航控制设计、集成拓展应用、远程岸基监控等关键核心技术的自主知识产权。

团队成员共同聚焦于发展波浪滑翔器技术, 重点突出长期性、智能性、规模化等特征, 完成精准导航、在线智能、同构组网等核心技术攻关。致力于构建全球外海大洋常态化和业务化的无人观探测体系, 开启海洋观测和探测的新时代。

此外, 在与相关海洋技术研发机构的合作过程中逐渐发展形成了一支宏观技术队伍, 不同海洋技术人才针对“黑珍珠”开展技术开发工作, 如配套传感器研发、海洋观测方法研究、海洋数据专业解析、业务化体系维护等。

同时, 团队成员与海洋科学研究部门合作, 共同专注于“黑珍珠”的气象水文调查、水质生态监测、环境噪声记录、卫星遥感验证、台风原位观测、哺乳动物监听以及波浪谱测量等海洋科学应用研究^[26-27]。

3.2 申请发明专利, 知识产权全面布局

研发团队围绕波浪滑翔器技术发表数篇相关学术论文, 研究内容涉及波浪滑翔器的动力学建模、控制算法、CFD模拟仿真、海洋数据分析等诸多领域, 为“黑珍珠”波浪滑翔器的产品定型及技术升级提供理论支撑。

动力学建模的研究为波浪滑翔器结构优化和控制系统优化提供理论基础^[28]; 控制算法的深入研究保障波浪滑翔器具有较高的轨迹逼近精度^[29]; CFD模拟仿真的研究为支撑波浪滑翔器结构优化, 降低优化成本; 海洋数据分析为海洋科学家提供第一手资料, 并指导波浪滑翔器提高数据测量的准确性和精度。

研究团队对波浪滑翔器的机械结构、电控、测试装置进行了深入的研究与探索, 并对研究成果进行了知识产权的保护。研究团队授权代表性专利数项, 内容涉及创新型机械结构、高效测试装置、新型控制系统等诸多领域。此外, 研究团队也十分注重商业性知识产权的保护, 对现有的设备进行了品牌化包装。2017年至今, 成功完成了“黑珍珠”、“Black Pearl”和“海哨兵”等商标的注册。

研究团队在发展过程中也参与本科生和研究生的培养, 为研究生和本科生开设了《波浪滑翔器技术及其海洋观测应用》、《自主水下航行器优化设计》《无人移动海洋观测平台技术导论》等课程, 此外, 研究生参与波浪滑翔器项目研发, 实践中增长了海洋技术和理论知识, 产出了一大批高水平学位论文等。

4 结束语

高端海洋装备的研发需要机械、电控、软件等专业背景, 此外, 还需要遵循由机理研究、关键技术攻关、样机研制、技术固化到工程化建设的发展规律。“黑珍珠”波浪滑翔器经过近30位专业技术人员8年的坚守和专注, 方可促使该技术从0到1, 然后再从1到N的发展。

“黑珍珠”波浪滑翔器技术是我国最早开展研发并且持续时间最长, 资助研究课题最多且资助额度合计最大, 我国首次亦是唯一完成台风常态化观测, 我国单次航程航时最长且累积航程最远; 产品系列最全且拓展应用最广, 开展新概念研发并拥有自主知识产权, 批量生产规模最大且产业化推进相对成功, 团队结构层次完善并专业分工明确, 我国首次市场公开招投标销售且中标次数最多, 我国首次尝试并唯一实现西太平洋多台组网常态化观测的波浪滑翔器技术。

当前, 研究团队正致力于构建全球外海大洋海气界面观测阵列并使之常态化运行, 同时也正面向海洋观测需求发展创新技术以提升波浪滑翔器的功能和性能。“黑珍珠”波浪滑翔器技术的发展道路困难重重, 研发团队仍需任重道远, 朝着既定的目标不断前行。“黑珍珠”波浪滑翔器技术的发展离不开团队的紧密协作, 在此感谢广大研发人员的共同努力, 同时也感谢与“黑珍珠”团队密切合作的诸位海洋科学家与海洋工程专家。