福州见证中国智能航海新起点:“海豚1”数字孪生试验船首航纪实
10月12日,世界航海装备大会在福州隆重举行,哈尔滨工程大学展出的中国首艘数字孪生智能科研试验船“海豚1”成为全场焦点。这艘25米长、排水量仅100吨的小型船舶,正以福建作为重要展示窗口,向全球呈现我国在智能船舶核心系统自主可控领域的突破性进展。
首航途中,“海豚1”突遇一片未标注于电子海图的海上养殖区——密布浮球如林,形同“暗礁迷阵”。面对突发状况,领队张智教授心头一紧:“绕行已无可能,只能硬闯。”然而,船载激光雷达、固态雷达与全景红外视觉系统瞬间协同响应,每秒数百兆的数据处理能力支撑起毫秒级决策,短短数秒即完成障碍识别、航线重规划与安全穿越。
这一幕并非偶然。依托黑龙江省“头雁团队”与哈尔滨工程大学数字与智能技术创新团队多年积累,该船构建了高保真实尺度船舶动力学模型,并融合风浪流场仿真、航行水动力性能模拟等多维数字推演能力。“相当于在虚拟海洋中反复预演千次航行,赋予实体船‘先知先觉’的判断力。”技术负责人朱齐丹教授解释道。
尤为关键的是,“海豚1”拥有一个同步运行的“数字分身”。它不仅完整映射船体结构、主机系统、感知单元及管线电路,更通过卫星链路与实船实时互通。即便在威海至乳山强横摇航段,研究人员晕船难支,远程数字支持中心仍能依托虚拟船开展辅助“代驾”,保障航行安全。目前,哈尔滨与青岛两地控制中心已实现近岸稳定远程操控,随着低轨卫星通信升级,未来远洋“乘风破浪式”远程驾驶指日可待。
其核心技术亦具鲜明国产基因:激光雷达源自嫦娥探月工程同源技术,经中科院上海技物所定制升级,探测距离达4公里;北京海兰信研发的固态雷达精准识别浮球串列;双模360度全景视觉系统由12路高清摄像头拼接合成,嵌入式处理平台确保图像毫秒回传。这些高精度传感设备与自研算法模型共同构成“智能眼、智能耳、智慧脑”的完整闭环。
从郑和下西洋到今日AI驭海,技术逻辑已然跃迁。夏桂华教授指出:“数字孪生不是简单建模,而是‘从实到虚、从虚到实、以虚控实’的动态辩证过程。”团队坚持源头创新,拒绝依赖开源框架,所有底层代码自主编写,使系统既满足船舶工业对高可靠性、强适应性的严苛要求,也为后续模块化“柔性定制”奠定基础——未来可快速集成感知、决策、控制等通用软件模块,加速智能船舶产业化落地。
作为一座“流动的海上实验室”,“海豚1”舱内遍布标准化实验接口,支持各类智能系统即插即测。它已成功验证自主航行、远程遥控、多模态感知等关键技术,并将为国产船舶工业软件提供真实海况下的迭代验证平台。目前,哈尔滨工程大学正联合中船集团702所等单位筹建智能航行设备行业联盟,推动福建及全国沿海地区智能船舶测试、验证与应用生态加速成型。
放眼全球,90%国际贸易依赖海运。当绿色与智能成为船舶制造业主旋律,以“海豚1”为代表的技术实践,正助力中国船舶工业开辟高质量发展新蓝海——在福州亮相,在福建启程,向世界输出“中国智造”的航海新范式。


