本发明公开了一种海洋温差能发电装置及水下探测器。海洋温差能发电装置，包括密封外壳、相变换热器、内囊、外囊、高压蓄能器、液压马达和发电机；相变换热器、内囊、高压蓄能器、液压马达和发电机位于密封外壳中，外囊位于密封外壳外，外囊分别与液压马达和内囊连接，外囊和内囊之间还设置有低压电磁阀，高压蓄能器分别与相变换热器、液压马达和内囊连接，内囊与相变换热器之间设置有单向阀，高压蓄能器与液压马达之间设置有高压电磁阀，液压马达与发电机驱动连接。实现通过海洋温差能发电装置利用海洋温差能进行发电，以提高水下探测器续航能力。

小型水下探查机器人能利用自带的摄像头记录水下建筑、河底的调查和探测，能够利用声呐成像设备进行河床调查；能够携带分析仪器进行水下设备的损伤探测、水质分析，能够搭载机械手等专用装置进行水体、河底取样等工作。

本成果以水下信息智能感知为研究背景，运用仿生视觉和先进的图像处理技术对水下复杂环境中拍摄的图像进行图像自适应去噪增强预处理，再进一步实现目标的精确分割和探测。这是提高水下成像的清晰度和对比度，实现精确的水下目标定位和识别的一种有效地解决方案，对水下目标探测与定位、海上资源勘探与管道敷设、堤坝安全检测与修复、水库清淤与航道疏浚等国防民生领域的应用具有重要的意义。该项目技术水平国内领先。 随着我国海洋、江河湖泊开发和利用的日益深入，以及领海主权防卫的军事需求日趋迫切，实现高分辨力水下目标

研制的新型水下飞行式智能探测巡检机器人通过长艏翼设计，可搭载双三轴正交电磁探测设备，以突破水下声、光设备探测盲区，克服海缆（尤其是海底光缆）直径细小、海床掩埋等探测挑战，实现近海底飞行式探测与巡检，为海缆智能运维提供关键技术支撑。该水下机器人为国内首款面向海缆智能运维的无人无缆自主探测巡检装备，可通过日常巡检评价海缆安全风险，制定海缆系统运维计划。该装备还可对海缆进行故障点快速定位，辅助完成海缆快速打捞和故障修复。 图 1飞行式长艏翼水下机器人近底探测巡检海缆场景 图2 自主研发的海缆智能探测巡检水下机器人 图3 水下机器人模拟海缆探测湖上试验 水下机器人深度等级300米（可根据场景需求进行升级）；有效探测磁场强度≥10nT；巡航速度3节、探测巡航速度1-2节。

技术成熟度：技术突破 1.空间目标及星图光学探测仿真系统。由于空间目标探测真实数据获取成本较高，且数据量较少，结果验证困难，团队开发了空间目标及星图光学探测仿真系统。此工作以软件形式呈现，以友好的人机交互界面，根据用户的实际系统参数，提供准确可靠地提供当前时刻空间探测仿真图像，该软件前期经过与stk仿真软件结果比对验证其坐标的准确性，与在轨实测图像进行比对验证其仿真效果的可靠性。目前该软件已经在项目开发过程中广泛使用，为提高系统开发效率、验证算法性能提供有效支撑。 2.空间目标探测感知关键技术及算法体系。该成果以理论及软件开发包形式呈现，团队具备多年的空间探测相关开发经验，并将相关理论及算法构建软件开发包。该SDK开发包基于C++开发，具有较好的泛化能力，具有坐标描述转换、预处理、目标提取、星表制备、星图识别、光学标定、定位定姿定轨等功能，可支撑各层次的空间探测相关开发需求。目前团队基于此SDK开发的顶层软件，采用目标TLE数据库匹配的解决方法，已经完成长光奥闰光电科技有限公司地基望远镜空间目标的感知识别及长光卫星技术股份有限公司的星敏感器在轨图像空间目标自动提取与识别，后续还将采用更多的数据验证完善提升本系统的技术成熟度。 意向开展成果转化的前提条件： 1、长春长光奥闰光电科技有限公司等测站望远镜生产企业，利用本项目的共性技术，实现地基测站的空间目标自动探测感知，为空间安全提供支撑服务。 2、长光卫星技术股份有限公司、吉天星舟空间技术有限公司等遥感卫星公司，通过本技术的转化，可以利用星上光学载荷构建空间态势感知平台，为自身卫星安全提供保障、为国家及其他航天企业的空间安全需求提供数据支撑服务。另外可以在空间光学载荷开发过程中应用空间目标及星图光学探测仿真系统，对光学载荷的精度和鲁棒性进行评估和测试。

本发明公开了一种基于水体分层滤波的水下热源探测定位方法，属于海洋科学、热物理学和模式识别的交叉领域，意在于对水体进行分层滤波处理，通过最优准则确定滤除深度，准确反应水下热源的具体位置。本发明包括水体中水下热源的热辐射仿真步骤、实测获取水下目标红外图象步骤、水体分层滤波步骤、水下热源探测定位步骤。本发明构建分层的海洋水体的热场模型，进一步建立简化的水下热源包括水下航行器的热场模型，利用水下热源在水体中热场模型的结果

一、项目简介 水下潜水器是海洋立体监测系统的重要移动平台，在深海工程检测、地质勘探、科学考察、环境监测与军事应用等方面有重大需求与发展前景。《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》明确了“开发水下自航行剖面测量技术，形成近海实时、快速观测能力”的重点任务。目前国内外水下潜水器普遍采用细长或开架结构和螺旋桨驱动，具有推进效率低，转弯半径大和辐射噪声大的弱点，急需在减阻和探测能力上取得突破。本项目围绕水下小型机器人高精度探测与识别重要需求，研究基于人工智能的水下探测与识别技术，在水声仿生智能探测、目标特征提取和分类识别上开展技术攻关，并研制样机。海图公司开发多款水下机器人产品，618展示得到重要认可。基于人工智能的小型水下机器人可广泛应用于海洋与内陆，有显著产业化前景。 二、前期研究基础 科研依托厦门大学海洋与地球学院、水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室，具备开展水声实验的良好设施：嘉庚号科考船、一艘海洋二号实验船、两处岸边实验站、一个大型水声水池、水声换能器、测量放大器、丹麦B&K公司的声学测量仪器谱分析仪等。已研制多款水下仿生机器人并在水池完成测试。研究团队凭借跨学科优势，把仿生声学探测与水下机器人技术相结合，取得创新成果。本项目实施所需要的实验方法与技术已经具备，并已在以往研究中得到成功应用，从而具备扎实的科研基础。 三、应用技术成果 在仿生探测方面，研究基于人工智能的水下探测与识别技术。仿生最优能量传输与波束控制、仿生目标探测与人工智能识别可以提高水声探测指向性、抑制混响并具备定向水声通信能力，能够突破现有水下机器人水声探测和通信限制。在基于人工智能的海洋仿生机器人研发方面，利用生物医学成像测量鲸豚流线体形、结构和组织特性，设计仿生机器人具有仿生形态和柔性特性，突破现有水下机器人结构和材料设计理念。研究水声仿生智能探测、目标特征提取和分类识别提升仿生机器人水下工作能力。在仿生水下机器人样机研制、传感和模式识别等取得应用成果。 四、合作企业 海图志（厦门）智能科技有限公司由福建省海洋与渔业厅批准的双创干部苏芃牵头成立，组织了西北工业大学、华南理工大学、厦门大学、福州大学、福建师范大学等院校博士专家40余人组成，2015年开始，经过了2-3年的基础理论研究，已经申报和取得相关的专利软著20项。开发过相关的水下装备设备包括水下光学成像摄像机、水下光学镜头、水声定位设备、水下潜器等等，具备一定的开发研究的基础。得到省委于伟国书记、中国工程院院长周济、国家海洋局林山青副局长等等领导的认可。相关的产品取得福建省618青年海洋创新创意成果奖第一名，第六届全国海洋航行器设计与制作大赛一等奖，19届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖、中国创新创业大赛福州市三等奖。海图志（厦门）智能科技有限公司取得厦门海峡科创基金的以5000万估值的投资，在厦门设立海洋机器人创业基地。 海图志（厦门）智能科技有限公司小型水下产品在2016年深圳高交会上引起了科技部、云南省科技厅、广西省海洋局等其他省市领导的重视，2017年福建618项目成果交易会上得到中国工程院院长、福建省省长（现任省委书记）、国家海洋局副局长、福建省副省长、省发改委主任等专家领导的肯定。

        技术成熟度：技术突破         研发团队以设计制备宽光谱超材料吸收器和像元级集成红外探测器为研究主线，在超薄宽带高吸收原理与策略、材料/器件设计与制备方面取得了突破性进展。围绕器件吸收率低、噪声等效温差（NETD）大、集成兼容性差的难题，提出了无损与损耗型介质结合、多模谐振耦合光吸收的思路，获得超薄宽带高吸收率材料；提出将超薄宽带高吸收率材料与非制冷红外探测器像元级集成新思路，获得了宽谱、NETD小、多色探测的非制冷红外探测器，NETD降低3倍，研究成果已在中国兵器北方夜视广微科技应用转化。         意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持

多功能水下机器人 该系列ROV系统可集成丰富多样的检测传感器和工具组件，满足近岸调查、海事安防、科学研究、长距离隧洞检测和海洋工程服务等行业项目应用需要。 水下航行器（AUV） 水下航行器是一种可替代人类在大深度海洋环境进行水下作业的自主式机器人，拥有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能够携带多种传感器高效率完成水下探测、目标搜索、地形地貌勘测、科研考察、搜救打捞、海洋探测等任务，水下多功能AUV多用于水下拍摄、搜索、定位，桥梁检测，船损检测，辅助蛙人整体性能指标已达到世界一流先进水平。    

自主水下航行器是一种可替代人类在大深度海洋环境进行水下作业的自主式机器人，拥有深水工作能力（0m-1500m）以及完全自主航行能力、能够携带多种传感器高效率完成水下探测、目标搜索、地形地貌勘测、科研考察、搜救打捞、海洋探测等任务，水下多功能AUV多用于水下拍摄、搜索、定位，桥梁检测，船损检测，辅助蛙人整体性能指标已达到世界一流先进水平。