CMCV
主办单位：中国造船工程学会
学术媒体支持：水下无人系统学报
全国海洋航行器设计与制作大赛是面向全日制非成人教育在校生的综合性竞赛项目。经过十三年的发展，现已成为我国船舶与海洋工程领域内层次最高、规模最大、覆盖面最广的竞赛。2024年，大赛共吸引了386家院校和科研机构、2555支队伍、13559名师生参赛。最终评选出特等奖76个，一等奖165个，二等奖174个。
《水下无人系统学报》作为中国造船工程学会会刊，持续关注并积极推广该项赛事。为充分展示新时代大学生的创新思维和实践能力成果，不断激发青年创新团队科研探索热情，同时为公众了解海洋航行器设计魅力、普及相关科学知识和技术原理、促进知识的共享和技术传播广度，我刊官微特开设专栏展示参赛团队优秀获奖作品，如有感兴趣团队欢迎踊跃报名，感谢关注。
B组 “海眸守望”——面向海洋牧场的多功能水下航行器
团队简介
指导老师：宋利飞、董早鹏
成员姓名：文照阳、万闯、荀嘉豪、王浩、黎臻儒
指导教师点评
武汉理工大学
宋利飞、董早鹏
采访实录
“海眸守望”的主要功能有哪些？
答：一是水下运动控制，实现任意姿态控制、定航向、定深、平动、翻滚、绕桩等复杂动作；二是可视化水下物体抓取；三是识别鱼群种类、估计鱼群密度及检测渔网破损情况等；四是通过惯性导航技术实现自主导航定位。
“海眸守望”在可持续发展方面有哪些优势？
答：“海眸守望”通过实时监测海洋牧场环境参数和鱼群密度，为养殖者提供科学捕捞建议，避免过度捕捞，保护了海洋生物多样性，提升管理效率和养殖效益，促进海洋牧场的可持续发展。同时，其采用的环保材料以及模块化设计带来的可维护性、可拓展性和可靠性，延长使用寿命，减少资源浪费，体现绿色环保理念，为海洋资源的可持续利用和生态保护提供了相关借鉴。
获奖作品介绍
研究背景及意义
目前海洋牧场的传统人工巡检方式存在效率低下、难以掌握海洋牧场的环境状况和鱼类资源的动态信息及无法满足现代化海洋牧场管理需求等问题。针对此，“海眸守望”的出现集成了高清摄像与智能机械臂的水下作业设备，它通过YOLOV8视觉检测算法结合图像增强技术，不仅能够实现水下物体的可视化精准抓取，还能高效识别鱼群种类和密度。此外，该航行器能够实时检测渔网的破损情况、评估海洋生态健康、减少损失并提高渔业效益。这款航行器以其全面的技术实力和对海洋生态的关怀，促进了海洋资源的可持续利用和生态保护，为海洋牧场的建设和海洋事业的可持续发展提供了有力的技术支持。
总体设计
“海眸守望”多功能水下航行器主要由机械系统、硬件系统、电路系统以及软件系统四大部分组成。电源分别为单片机与鲁班猫提供5V电压，为运动系统提供12.6V的电压，单片机通过连接BMI1088陀螺仪传感器、IST8310磁场传感器来操控航行器运动，鲁班猫作为上位机向下位机发送数据。
图1 航行器实体渲染图
图 2 航行器设计框架图
创新点
2.利用图像增强技术提升水下图像质量，并结合YOLOV8和迁移学习，精准识别鱼群种类;
3.利用YOLOV8进行目标检测，统计鱼群数量和位置，进而估算鱼群密度;
4.渔网探伤：识别破损特征，网孔变形或缺失，判断破损程度。
应用前景
1.实时监测环境和鱼群密度，提升管理效率和养殖效益；
2.提供精确的鱼群位置和密度信息，指导渔民科学捕捞；
3.监测水质参数和污染情况，保护海洋生态系统；
4.其他水下作业：如投放鱼饵、水下营救、水下生物种类检测与统计以及清理水下垃圾等。
航行器图片/视频集锦
作品图片
实物图
实物爆炸图
四视图
视频展示
航行器上位机视频
“海眸守望”演示动画-带视频检测
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速览
《水下无人系统学报》是由中国船舶集团有限公司主管，西安精密机械研究所和中国造船工程学会联合主办的综合性学术期刊，现为中国造船工程学会会刊，中国科技核心期刊、JST、Scopus收录期刊，连续入选《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》，以及中国科协航海领域、舰船科学领域、兵器科学与技术（武器工业）领域高质量科技期刊。主要收稿范围: 水下无人系统、水下信息网/系统、水下声学及非声探测、水下无人平台、水下预置系统、无人水下航行器（UUV）、无人水面艇（USV）、水中兵器、水下集群与跨域协同、有人-无人协同及水下作战体系等方面内容。
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