海洋覆盖了地球表面积的71%,是人类赖以生存和发展的重要资源与战略空间。随着全球气候变化、资源开发需求以及国家安全形势的日益复杂,探索、利用和保护海洋成为世界各国关注的核心议题。为提升海洋探测能力,可在特定海域部署具有计算、通信和控制能力的空中-水面-水下无人平台,以构建具有维度广、安全性高以及实时性强等特点的海上无人系统。具体来说,海上无人系统是指具有自主航行能力,可完成信息收集、固定/移动目标探测、识别、定位、跟踪、围捕等任务的各类空中/水面/水下无人平台的总称。这些平台通常包括无人机、无人水面艇、自主水下航行器、遥控水下航行器等。在认知与探索海洋的过程中,海上无人系统凭借其高机动性、强适应性、低维护成本等优点,已成为抢占海洋科技制高点的重要保障,其中集群化是其发展的重要方向,可完成单体智能向群体智能的跨越,对提升海洋复杂环境下无人平台应对能力至关重要。
目前,海上无人系统集群协同逐步由概念走向实际应用。例如,2014年3月,马航MH370航班消失在印度洋,26个国家与地区采用空中、水面、水下无人平台开展联合探测,这一前所未有的搜索行动虽以失败告终,但凸显了集群协同在海事搜救中具有重要应用价值。2022年10月,乌克兰采用无人艇与无人机集群协同方式,对俄罗斯黑海舰队进行偷袭并取得成功,引起了国际社会广泛关注。在此背景下,针对水面/水下弱通信特性以及海洋复杂环境,如何充分发挥海上无人平台间功能冗余性和能力互补性,实现海上无人系统稳健组网传输与可靠协同控制成为关键挑战。
针对上述需求与挑战,本刊特组织“海上无人系统组网传输与协同控制”专刊,欢迎本领域的学者踊跃投稿!
征稿方向包括但不限于:
2. 水下目标智能检测与图像识别
3. 水下机器人组网通信
4. 水下/水面无人平台部署、导航与定位
5. 海上无人平台编队控制
6. 水下/水面多源信息融合与智能管理
7. 人工智能驱动的水下协同控制
8. 新型海上集群感知与协同控制理论与技术
9. 其他海上无人系统理论及其应用
专刊特约编委
关新平
上海交通大学讲席教授、博士生导师,“国家杰出青年科学基金”获得者,“长江学者特聘教授”,“国家百千万人才工程”国家级人选,国务院政府特殊津贴专家,IEEE Fellow,NSFC创新群体带头人,国家重大科学仪器专项首席科学家,某型海军装备研制负责人。担任中国自动化学会理事,中国人工智能学会理事,多个期刊编委。获国家自然科学二等奖2项、IEEE TCCPS工业技术卓越奖、教育部自然科学一等奖2项。出版专著5部,在IEEE汇刊和Automatica等期刊发表高水平论文300余篇, Google Scholar引用2万余次,授权中国/美国发明专利100余项,多项技术实现成果转化。
闫敬
燕山大学教授、博士生导师,国家优青,海洋强国青年科学家,河北省杰青、燕赵青年科学家。主要从事水下网络系统定位、组网与协同控制等研究。近年来,以第一作者出版英文专著2部,在IEEE TAC、IEEE JOE等期刊发表SCI论文80余篇,授权发明专利18项。获河北省优秀博士学位论文、河北省自然科学二等奖、中国自动化学会自然科学二等奖。指导学生获得IEEE/OES中国海洋声学H2O大赛全国一等奖、世界大学生水下机器人大赛亚军、中国控制与决策会议最具人气作品奖、IEEE CYBER最佳学生论文奖、CAIBDA 会议最佳论文奖、ICoIAS最佳学生论文奖等。目前是IEEE Senior Member、中国自动化学会高级会员,担任国际期刊《IEEE Trans. Intelligent Transportation Systems》《Ocean Engineering》《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》《 IEEE Systems Journal》以及《IET Control Theory & Applications》编委,《控制理论与应用》与《控制与决策》客座编委,《机器人》与《水下无人系统学报》青年编委。
刘妹琴
西安交通大学教授,教育部长江特聘教授,科技部中青年科技创新领军人才,国家优秀青年科学基金获得者;装备发展信息服务与端系统技术专业组专家,中国自动化学会工业视觉专委会副主任,中国自动化学会会士。研究方向为水下自主系统和水下信息感知与处理。近5年来,以第一/通讯作者发表论文100多篇,出版学术著作2部,编著教材2部;授权国家发明专利40多项;主持国家、省部级和国防项目10多项,包括国家自然科学基金委员会重大科研仪器研制项目、联合基金重点支持项目、重大项目课题、国家重点研发计划项目、科技创新2030重大专项课题和国防装备预研基金项目等。获得浙江省科学技术奖3项、中国自动化学会第三届青年科学家奖和中国自动化学会自然科学奖一等奖1项。
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