海洋智能装备，心为祖国蓝海澎湃

    2019年10月23日晚，海洋智能无人系统装备教育部工程研究中心常务副主任、上海市智能无人艇系统工程技术研究中心副主任、上海大学无人艇工程研究院彭艳院长为同学们带来了“信仰的力量”系列讲座第四十四讲——《海洋智能装备，心为祖国蓝海澎湃》。彭艳老师曾主持项目三十余项，发表学术论文60余篇，授权国家发明专利40余项。获奖包括国家技术发明二等奖、上海市科技进步一等奖、中国航海学会科学技术一等奖、15届中国国际工业博览会创新金奖、上海市技术发明二等奖在内的10余项。80后的女博导得到如此诸多头衔与奖项令同学们惊叹不已。彭艳老师优雅地走上讲台，展现了“新时代工科女博士”的魅力，给同学们留下了深刻印象。

彭艳老师毕业于中科院沈阳自动化研究所。选择研究方向时，她想，无人机、无人车已经有很多人做了，但当时我国在无人艇方面做的人很少，那就做无人艇吧。从此，她一脚踏进海洋智能装备的研究，心无旁骛， 至今已经十五年了。

让她更坚定地做海洋智能装备的研究的原因，来自于一艘沉船的打捞和揭秘。一百二十五年前，中日甲午海战失利，大大加深了半殖民地化程度，带来空前严重的民族危机。打捞上的“致远”舰残骸显示，本该装有弹药的大炮中装的却是沙石，舰外层的铁皮也未经妥善保养，完全无法与日本的坚船利炮相比，装备的落后直接导致了海战的失利。讲到这里，彭老师的声音有些激动，怒于清政府的轻视，哀于仁人志士殉难。也让同学们更深刻地意识到，装备强则国强。

想要制造出精良的海洋装备，首先要了解海洋。想要将海洋作为保护屏障和进攻通道，就必须了解尺度涡和海洋跃层。尺度涡导致声道场受到极大干扰，使得声道场的变化随深度变化产生较大差别。掌握尺度涡的存在规律，一方面可以为我方潜艇找到极佳隐藏位置，另一方面可以准确探测到敌方位置。但目前我国对尺度涡的了解还不够全面。而海洋跃层引发的海洋内波，会导致浮力变化，使得潜艇突然掉深，由于海中环境复杂，这种不受控制的突然下落极易导致遇险。探测这些海洋情况的任务被交给了彭老师的项目组。他们采用无人艇携带无人机与机器人工作，一天便可探测完使用传统方法五天才能探测完的海域，大大节省了经费，并且提高了效率。

无人艇的核心关键技术是动力系统。每艘艇的发动机磨损程度不同、型号不同，产生的噪音也不同，通过监测噪音便知道出航的舰艇。为保证隐秘性，必须发明减震装置。而彭老师的团队研制出的装置在世界范围内受到了各方的认可，名列亚洲第一。

无人艇感知和决策面临的挑战来源于人工智能与人的差别，即对于不确定、不完整信息的处理和对信息的选择性处理。在彭老师看来，人工智能的第三次兴起，最重要的不是算法而是数据，即必须经历足够多的场景。进行高精度记忆时，由于机器人比人类的储存和运算工具要强大很多，因而比人脑更擅长。如何建立逼真场景模拟复杂的海洋环境、如何构建知识体系是亟待解决的问题。

无人艇的研究最终要服务于国家需求。随着南海方面的局势愈发严峻，对南海岛礁的探测势在必行。使用卫星探测的精度不够，由于环境极度复杂，不可能使用船只探测，因而只能使用无人艇进行探测。2013年，南海联合巡航中对南海永暑礁等二十多个岛礁环礁进行测量，维护了国家领海权益。作为我国第一艘在南极罗斯海进行海图测绘的无人艇，精海2号为雪龙号找到了锚地，解决了漂航的问题，既节省了燃料，又提高了物资转运效率。开始于上世纪八十年代的海洋考古也需要无人艇的辅助。海洋浅滩中有载有大量物资的沉船，是一座座文化宝库。在无人艇数据的帮助下打捞上的宝船成为年度重要考古发现。无人艇还被应用于应急事故处理，如桑吉号重大撞船溢油事件。由于事发地点深度极浅，出事船只直插入海底，严重干扰通航。且现场溢油具有挥发性与爆炸性，极度危险。最终在无人艇和三位队员的努力下，在爆炸前一天安全取得了污染水样。

彭艳老师所在的“精海”团队除两位院士外平均年龄只有22岁。他们年轻，他们“不怕冷风吹，不怕海水泡，忍得住晕船，耐得住寂寞”，从最开始借了两百九十万做科研到现在取得如此成就，按彭老师的说法是“找到了牵引着自己向前走的光”。她希望同学们将学习的过程当作积累能量、成长与蜕变的过程，在其中找到自己的那一束光，作为自己坚持向前的力量。

当被问到如何平衡事业与家庭的关系时，彭老师衷心地对同学们说，两个人走到一起是为了在相互鼓励中成就各自的事业。彭老师经常加班到很晚，因而在家能陪孩子的时间很少，她会带着孩子出差，尽可能多的抽空陪伴。而若有时间陪伴，则必是全心全意的。

正如“精海”团队中的女科学家们在三八妇女节晚会上所唱的《铿锵玫瑰》一样，彭艳老师和她的团队不畏自然条件的艰险、生活条件的艰苦、科研道路上的种种困难，始终坚守在广阔的海面上，制造改进着一代又一代“精海”系列无人艇。这次的讲座不仅让同学们了解海洋装备的发展与成就，更如彭老师所说的那样，让同学们看到科研与实业对国家安全与发展的重要作用，激励同学们在自己擅长的领域勇往直前，实现自己的价值。