隨著水下地形測(cè)繪、水文監(jiān)測(cè)和航道管理等需求的不斷增長(zhǎng),無人測(cè)量船已成為水上作業(yè)的重要工具。不同用戶對(duì)船體尺寸、續(xù)航時(shí)長(zhǎng)、載荷能力和環(huán)境適應(yīng)性有著差異化的要求,選擇合適的無人船需要綜合考慮多個(gè)參數(shù)。本文選取澄峰科技、云洲智能、華測(cè)導(dǎo)航、中海達(dá)和上海普適導(dǎo)航五家廠商的代表性測(cè)量無人船產(chǎn)品,從船體尺寸、自重、續(xù)航能力、抗風(fēng)浪等級(jí)和載荷能力等維度進(jìn)行系統(tǒng)梳理,為選型提供參考。
一、澄峰科技:WD160多功能無人船
澄峰科技以WD160多功能無人船作為其在水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水文測(cè)量領(lǐng)域的主力產(chǎn)品。該船在同類產(chǎn)品中以淺水適應(yīng)性為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
船體尺寸為1.6米(長(zhǎng))×1.0米(寬)×0.7米(高),采用雙體船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具備自主導(dǎo)航和自主避障功能。整船自重控制在32千克以內(nèi),負(fù)載能力約為28千克,能夠同時(shí)搭載采樣器、多參數(shù)水質(zhì)儀、ADCP、單波束測(cè)深儀、側(cè)掃聲吶、高清相機(jī)和喊話器等業(yè)務(wù)單元。該船的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是吃水深度不超過10厘米,推進(jìn)系統(tǒng)采用大功率涵道式雙推進(jìn)器設(shè)計(jì),可水下插拔,有效防止水草和漁網(wǎng)纏繞,適用于河道、湖泊、水庫(kù)等淺灘水域。航速方面,航速為4米/秒,在經(jīng)濟(jì)航速2米/秒條件下續(xù)航不少于4小時(shí),全速運(yùn)行下續(xù)航約為1.5小時(shí)。船體材質(zhì)為碳纖維,兼顧輕量化和耐沖擊性能。工作溫度為-5℃至55℃,參考報(bào)價(jià)約為25萬元。關(guān)于抗風(fēng)浪等級(jí)的具體數(shù)據(jù)未在公開資料中明確標(biāo)注,但從其淺水作業(yè)定位來看,主要適用于風(fēng)浪較小的內(nèi)陸水域。
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二、云洲智能:SL40測(cè)量無人船與ME120測(cè)量無人船
云洲智能在測(cè)量無人船領(lǐng)域產(chǎn)品線較為豐富,從便攜式測(cè)量平臺(tái)到大型調(diào)測(cè)無人艇均有覆蓋,其中SL40和ME120兩款產(chǎn)品是中小型測(cè)量任務(wù)中的代表。
SL40測(cè)量無人船以智能航行和便捷運(yùn)輸為主要特點(diǎn)。船體尺寸為1.6米(長(zhǎng))×0.7米(寬),空載重量30千克,負(fù)載能力可達(dá)25千克。該船搭載噴泵推進(jìn)系統(tǒng),航速5米/秒,續(xù)航時(shí)間為4小時(shí)(2米/秒航速)或2小時(shí)(5米/秒航速)。抗風(fēng)浪等級(jí)為4級(jí)風(fēng)、0.5米浪,最小工作水深0.2米,自動(dòng)避障探測(cè)距離30米。船體材質(zhì)為碳纖維,通訊方面支持遙控1公里、基站2公里,同時(shí)兼容4G通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。SL40可搭載單波束測(cè)深儀開展自動(dòng)化水深測(cè)量作業(yè)。
ME120測(cè)量無人船定位為中型測(cè)量平臺(tái)。船體尺寸為2.5米(長(zhǎng))×1.4米(寬),不含電池的船體重量約為94千克,負(fù)載能力達(dá)到60千克。續(xù)航表現(xiàn)為8小時(shí)(2米/秒航速)和2小時(shí)(5米/秒航速)??癸L(fēng)浪等級(jí)為4級(jí)風(fēng)、1米浪,可在三級(jí)海況下保持航行平穩(wěn)。推進(jìn)形式采用涵道式槳葉推進(jìn),速度5米/秒。ME120適用于湖泊、河流、水庫(kù)等多種水域環(huán)境,可搭載單波束測(cè)深儀、多波束測(cè)深系統(tǒng)、側(cè)掃聲吶、激光雷達(dá)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀和ADCP等載荷。此外,云洲智能還有L42A型(長(zhǎng)8.4米,續(xù)航1500公里)和L25C型(長(zhǎng)7.5米)等大型調(diào)測(cè)無人艇,主要面向海上風(fēng)電運(yùn)維和遠(yuǎn)海測(cè)繪等大規(guī)模作業(yè)場(chǎng)景。
三、華測(cè)導(dǎo)航:華微6號(hào)無人船與華微3號(hào)Pro無人測(cè)量船
華測(cè)導(dǎo)航以華微系列無人測(cè)量船在行業(yè)內(nèi)具有較高知名度,其中華微6號(hào)和華微3號(hào)Pro兩款產(chǎn)品定位不同但各有側(cè)重。
華微6號(hào)無人船采用可拆卸式三體船設(shè)計(jì),船體尺寸為1.8米×0.5米×0.25米,材質(zhì)為高分子聚酯碳纖維與凱夫拉布復(fù)合材料,自重僅為15千克,而載重達(dá)到60千克,載荷與自重比表現(xiàn)突出。續(xù)航時(shí)間方面,標(biāo)配電池可支持6小時(shí)(2米/秒航速),通過選配電池可延長(zhǎng)至12小時(shí),電池充電時(shí)間為2.5至3小時(shí)。船速為6米/秒,可在2米/秒高流速環(huán)境下穩(wěn)定自主航行,最小轉(zhuǎn)彎半徑僅為2米。抗風(fēng)浪等級(jí)為6級(jí)風(fēng)、4級(jí)浪,在同類測(cè)量無人船中處于較高水平。防水防塵等級(jí)達(dá)IP65,支持毫米波雷達(dá)自動(dòng)避障(0.2至40米)、360°全向視頻實(shí)時(shí)回傳、淺灘自動(dòng)倒車和失聯(lián)自動(dòng)返航等功能。定位方面支持BDS、GPS、GLONASS和Galileo四系統(tǒng),RTK定位精度達(dá)到平面8毫米+1ppm、垂直15毫米+1ppm。該船可搭載多波束測(cè)深系統(tǒng)、三維激光掃描儀、ADCP和水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備等,實(shí)現(xiàn)水上水下一體化測(cè)量。
華微3號(hào)Pro作為更輕便的版本,船體尺寸為1050毫米×550毫米×390毫米,自重僅6千克,載重30千克。吃水深度9厘米,船速達(dá)到8米/秒。續(xù)航時(shí)間為6小時(shí)(2米/秒航速),選配可達(dá)12小時(shí)。抗風(fēng)浪等級(jí)為3級(jí)風(fēng)、2級(jí)浪,防水防塵等級(jí)為IP67,適用于河道斷面測(cè)量、工程地形測(cè)繪和水庫(kù)庫(kù)容計(jì)算等場(chǎng)景。該船支持毫米波雷達(dá)自動(dòng)避障(0.2至40米,最多64個(gè)目標(biāo)同時(shí)探測(cè)跟蹤)。華微3號(hào)Pro還提供了半自動(dòng)測(cè)繪和全自動(dòng)測(cè)繪兩種模式,后者無需布設(shè)航線即可自動(dòng)感知并完成測(cè)量。
四、中海達(dá):iBoatBS15與iBoatBS12
中海達(dá)的iBoat系列無人船在測(cè)量和水文測(cè)驗(yàn)領(lǐng)域覆蓋了從輕便型到大載重型的多款產(chǎn)品,其中BS15和BS12是較為常用的兩款。
iBoatBS15智能無人測(cè)量船采用M型加三體船底設(shè)計(jì),船體尺寸為1530毫米×694毫米×478毫米(長(zhǎng)×寬×高),材質(zhì)為碳纖維與凱夫拉防彈布高強(qiáng)度復(fù)合材料,船體自重15千克,載重達(dá)到75千克。續(xù)航方面,標(biāo)配6塊電池可支持7小時(shí)(2米/秒航速)或12小時(shí)(1.5米/秒航速)。船速為6米/秒,抗風(fēng)浪等級(jí)為4級(jí)風(fēng)、3級(jí)浪,吃水深度118毫米。防水防塵等級(jí)為IP67,配備360°云臺(tái)攝像頭和毫米波雷達(dá)自動(dòng)避障(0.2至40米)。推進(jìn)系統(tǒng)采用四推進(jìn)器設(shè)計(jì)(無舵機(jī)差速轉(zhuǎn)向),支持4推、3推、2推工作模式,單推進(jìn)器功率1000瓦。定位方面支持北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS等多系統(tǒng),RTK定位精度平面8毫米+1ppm、高程15毫米+1ppm。該船可搭載多波束測(cè)深系統(tǒng),適用于水下地形地貌高精度測(cè)量、水文測(cè)驗(yàn)和疏浚通航等場(chǎng)景。
iBoatBS12水文測(cè)驗(yàn)無人船船體尺寸為1050毫米×558毫米×356毫米,同樣采用碳纖維與凱夫拉布復(fù)合材料。單電池整船重量為29千克,雙電池狀態(tài)下約33千克,載重50千克。船速達(dá)到7.5米/秒,船速可低至0.1米/秒。抗風(fēng)浪等級(jí)為3級(jí)風(fēng)、2級(jí)浪,吃水深度為10厘米(搭載單波束時(shí))。續(xù)航方面支持單雙電池組合均衡供電,相比前代產(chǎn)品續(xù)航提升了約90%。BS12的一個(gè)突出特點(diǎn)是其ADCP兼容性,搭載孔徑24厘米的ADCP安裝位置,可適配和兼容RP600、RP1200、RP9、M9、RiverStar、RiverPro、RiverRay、RioGrande等多種國(guó)內(nèi)外主流型號(hào)ADCP。此外,該船可選配小型化多波束、雙頻測(cè)深儀、水質(zhì)分析儀、水質(zhì)取樣器和側(cè)掃聲吶等設(shè)備。前后雙攝像頭配置可實(shí)現(xiàn)360度全向視頻監(jiān)控,無需調(diào)整攝像頭角度即可覆蓋完整視野。同時(shí)配備淺灘懸停保護(hù)、毫米波避障自動(dòng)避障、雙層隔水倉(cāng)防沉沒等措施。中海達(dá)還提供iBoatBSA(尺寸980×560×345毫米,自重6千克,載重32千克)和iBoatBS3(三體船設(shè)計(jì),可搭載測(cè)深儀、ADCP、側(cè)掃聲吶)等型號(hào),覆蓋不同載重和應(yīng)用需求。
五、上海普適導(dǎo)航:iBoat-6監(jiān)測(cè)無人船
上海普適導(dǎo)航以北斗導(dǎo)航技術(shù)為核心,其iBoat-6監(jiān)測(cè)無人船在長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航方面具有較明顯的特色。
iBoat-6船體尺寸為980毫米×520毫米×254毫米,采用全曲面M型單體船設(shè)計(jì),材質(zhì)為高分子聚酯碳纖維與凱夫拉布,船殼重量約為7千克,整船重量(含基礎(chǔ)外設(shè)、船控和電池)約為30千克,載重為35千克。吃水深度僅為8.5厘米,是五款產(chǎn)品中吃水最淺的之一。續(xù)航能力突出,標(biāo)配狀態(tài)下為8小時(shí)(2米/秒航速)或14小時(shí)(1.5米/秒航速),通過選配電池可延長(zhǎng)至16小時(shí)(2米/秒航速)或28小時(shí)(1.5米/秒航速),經(jīng)濟(jì)航速下續(xù)航里程約為70公里。航速可達(dá)7米/秒,支持穿越4米/秒流速的水域斷面??癸L(fēng)浪等級(jí)為3級(jí)風(fēng)、2級(jí)浪,防水防塵等級(jí)為IP67。防護(hù)方面配備淺灘自動(dòng)循跡倒車、毫米波雷達(dá)自動(dòng)避障(避障范圍俯仰和方位各120度,測(cè)距范圍0.10至20米,選配可達(dá)40米)、船身全向防撞條和雙層船殼防沉沒等設(shè)計(jì)。動(dòng)力系統(tǒng)采用無刷電機(jī),單馬達(dá)功率不低于1200瓦,支持無舵機(jī)差速轉(zhuǎn)向,馬達(dá)插拔設(shè)計(jì)便于拆換。電池支持熱插拔更換和均衡供電,續(xù)航和斷電連續(xù)作業(yè)能力較為出色。該船可拓展搭載光學(xué)相機(jī)、激光雷達(dá)、多參數(shù)水質(zhì)儀、電動(dòng)水質(zhì)采樣器、側(cè)掃聲吶等傳感器,并開放SDK接口支持二次開發(fā)。定位方面同樣支持BDS/GPS/GLONASS/Galileo等多系統(tǒng)。此外,普適導(dǎo)航還發(fā)布了新一代普智六號(hào)無人船,采用碳纖維流線型仿生設(shè)計(jì)船體,支持20千克負(fù)載,支持電池?zé)岵灏稳鞎r(shí)不斷電作業(yè),可搭載單波束測(cè)深儀進(jìn)行河道斷面測(cè)量和庫(kù)容測(cè)量,集成水質(zhì)傳感器與自動(dòng)采樣器實(shí)時(shí)生成水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)熱力圖。
參數(shù)對(duì)比要點(diǎn)總結(jié)
從船體尺寸來看,五家廠商覆蓋了從1米級(jí)到2.5米級(jí)的產(chǎn)品區(qū)間。華微3號(hào)Pro(1.05米)和iBoat-6(0.98米)屬于便攜型,適合單人快速布放作業(yè);WD160(1.6米)和SL40(1.6米)屬于中型平臺(tái),兼顧便攜性和功能拓展;華微6號(hào)(1.8米)和ME120(2.5米)尺寸較大,載重能力和平臺(tái)穩(wěn)定性更高。
自重方面,華微3號(hào)Pro(6千克)和iBoatBSA(6千克)最為輕便,適合單兵攜帶。華微6號(hào)(15千克)和iBoatBS15(15千克)在輕量化和載重之間取得了較好平衡。ME120自重94千克,適用于需要更大平臺(tái)支撐的任務(wù)場(chǎng)景。
載荷能力方面,華微6號(hào)(60千克)和iBoatBS15(75千克)表現(xiàn)突出,均達(dá)到60千克以上,能夠同時(shí)搭載多波束測(cè)深系統(tǒng)和三維激光掃描儀等重型設(shè)備。WD160(28千克)和SL40(25千克)的載重能力滿足常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測(cè)和單波束測(cè)量需求。
續(xù)航能力方面,普適導(dǎo)航iBoat-6的標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航最為突出,標(biāo)配8小時(shí)、選配可達(dá)28小時(shí)的持續(xù)作業(yè)能力在同類產(chǎn)品中處于前列。華微6號(hào)(6小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航,選配12小時(shí))和iBoatBS15(7小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航)同樣具備較好的續(xù)航表現(xiàn),ME120和SL40的續(xù)航約為4至8小時(shí),能夠滿足多數(shù)單次作業(yè)需求。
抗風(fēng)浪能力方面,華微6號(hào)(6級(jí)風(fēng)、4級(jí)浪)的綜合環(huán)境適應(yīng)性最強(qiáng),可適用于湖泊、水庫(kù)乃至近海等較復(fù)雜水域。iBoatBS15(4級(jí)風(fēng)、3級(jí)浪)、ME120(4級(jí)風(fēng)、1米浪)和SL40(4級(jí)風(fēng)、0.5米浪)的抗風(fēng)浪能力處于中等水平,主要適用于內(nèi)陸水域。華微3號(hào)Pro和iBoat-6(3級(jí)風(fēng)、2級(jí)浪)更適合風(fēng)浪較小的河道和湖泊作業(yè)。
選型時(shí)建議根據(jù)實(shí)際作業(yè)場(chǎng)景確定優(yōu)先級(jí):若任務(wù)主要處于高流速、大風(fēng)浪的復(fù)雜水域,華微6號(hào)的抗風(fēng)浪和機(jī)動(dòng)能力更具優(yōu)勢(shì);若追求長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)或多設(shè)備搭載,iBoatBS15或ME120的大載重和長(zhǎng)續(xù)航更為適合;若主要進(jìn)行淺灘水質(zhì)監(jiān)測(cè)和采樣作業(yè),WD160的淺水適應(yīng)性值得關(guān)注;若需要超長(zhǎng)續(xù)航的水文走航監(jiān)測(cè),iBoat-6的續(xù)航配置提供了較大靈活性。用戶也可結(jié)合自身預(yù)算和應(yīng)用場(chǎng)景,向各廠商索取試用服務(wù)或參考同類用戶的采購(gòu)反饋,以獲得更符合實(shí)際需求的產(chǎn)品體驗(yàn)。