黑龍江經濟網訊（記者董廣碩 商祺）近日，哈爾濱工程大學智能學院船舶導航與控制工信部重點實驗室研發的北斗 /GNSS 差分增強定位系統在南海某區域，裝備于“奮進號深水半潛式鉆井平臺”成功完成測試，實現我國海洋開發 DP 測量領域高精度北斗定位系統首次國產化應用，打破西方以 GPS 為核心的裝備對我國深海平臺的技術壟斷。
海上作業的“眼睛”為奮進號平臺保駕護航
海上石油鉆井平臺、海工船等海洋工程裝備進行油氣資源開發、遠洋運輸作業，需要基于衛星導航的高精度海上位置參考系統保障。但與陸地上不同，受限于海上基站布設及通信手段，實現海上高精度位置應用十分困難。
當前，國內海上位置參考系統市場被西方以 GPS 為核心的產品所壟斷。為實現國之重器的國產化設備安裝，突破關鍵核心技術“卡脖子”難題，中海油與哈工程船舶導航與控制工信部重點實驗室開展科技成果轉化應用合作，使北斗 /GNSS 差分增強定位系統應用于奮進號平臺上。
從 2019 年初接到任務開始，由何東旭、楊福鑫、劉建旭、紹興超、張潔等師生組建的項目團隊針對奮進號平臺的需求開展技術和工程化攻關。“‘奮進號深水半潛式鉆井平臺’堪稱海洋工程裝備里的‘航空母艦’，代表了當今世界海洋石油鉆井平臺技術的最高水平，服務于奮進號國之重器，我們使命光榮，責任重大。”何東旭說。
“北斗 /GNSS 差分增強定位系統是國內首個通過 CCS 型式認可，單北斗定位精度達亞米級，完好性等級達 IMO 標準的海上高精度位置參考系統，可以使船舶在惡劣多變的海況下仍能保障其高精度定位的可靠性，實現了基于北斗為核心的高安全、自主可控的海上高精度位置服務，為海上鉆井平臺等海工裝備提供了一雙高精度、高安全可靠的‘眼睛。’”楊福鑫介紹道。
團隊攻堅克難 練就“十八般武藝”
2020 年初至今，為了保障項目的順利實施，項目團隊成員十余次前往奮進號深水半潛式鉆井平臺、海洋石油 982 深水半潛式鉆井平臺和興旺號深水半潛式鉆井平臺開展調研工作，與中海油服鉆井研究院反復論證技術方案和安裝流程。
北斗導航設備除了在中央控制室安裝的北斗 /GNSS 海洋參考位置終端，還需要在鉆井平臺頂部安裝信號接收等設備。天線布設的位置、方向、高度等因素都會影響定位系統的精度，為了實現系統的標準化安裝，團隊成員“親自上陣”選點、布設、安裝。在接受安全操作相關培訓后，近 20 人次攜帶安全設備攀爬高度 137 米的平臺井架，進行天線安裝及線纜布設。
第一次調試后，一個天線的線纜信號傳輸出現問題，導致系統無法正常工作。團隊成員們尋找原因，攀爬到井架頂部，取下天線裝置，檢查無誤后，重新選點安裝保證系統正常使用。
一次在進行天線布設時，平臺因遭遇較大的海風而劇烈搖晃，為了盡快完成設備布設，成員努力保持身體平衡，在平臺井架頂部工作近 5 個小時，直到夜幕降臨才返回平臺上。“在海上爬到百米高度時，我們真正體會到‘高處不勝寒’，但是大家還是克服了恐懼，堅持完成任務。”何東旭說。
在奮進者號作業必須有相關資質“持證上崗”。為了作業安全和長周期在平臺開展設備保障維護，項目團隊全員前往湛江參加中海油組織的海上消防、海上急救、海上逃生、直升機水下逃生、救生艇筏操作等培訓，并順利通過考核，獲得了海員五小證等相關資質證書。
2020 年 1 月，團隊完成了北斗 /GNSS 差分增強定位系統的安裝調試，并開展為期 12 個月的奮進號平臺實船試運行。
2021 年 6 月，項目團隊參加由中海油田服務股份有限公司組織的北斗系統聯調驗收。楊福鑫作為團隊北斗技術負責人，連續 24 小時在中央控制室開展測試保障工作，保證奮進號平臺和平臺水下運載器在多變的海況下保持作業安全。平臺負責人及動力定位系統操作員一致認為：“北斗 /GNSS 差分增強定位系統在為期 1 年多的測試中運行穩定，可全面替代原平臺的國外 GPS 同類型產品為 DP3 提供高精度、高可靠的位置信息。”
聽到這一消息，團隊成員將手緊緊握在了一起。“我們的技術被應用在國之重器上，為了這一重大突破，所有的努力都值得。”楊福鑫說。
堅持把核心技術牢牢掌握在自己手里
北斗 /GNSS 差分增強定位系統要實現對平臺原有的 GPS 定位系統的原位替換，就要保障系統聯調和平臺原有的 DP3 動力定位系統在鉆井作業測試期間保持接入安全。北斗技術團隊與學校 DP 動力定位技術團隊通力合作，充分發揮 1+1>2 的協同創新效應。
團隊 DP 技術負責人劉建旭從項目論證、CCS 型式認可，到技術攻關、平臺聯調全程參與。在項目論證期，劉建旭從理論角度為北斗系統在平臺上應用的可操作性提供支持，在平臺聯調期間，劉建旭與 DP 動力定位技術團隊大到關鍵技術攻關，小到在安裝時需要拆除、接入的每一根線都進行指導和實操。
“面向國家需要進行技術突破，這是我所在的 DP 動力定位技術團隊一直以來堅持的信念。我們目標一致，配合默契。”劉建旭說。
“目前，項目團隊正與中海油服深入開展科技成果轉化應用合作，除奮進號平臺已實船交付外，北斗 /GNSS 差分增強定位系統已獲簽海洋石油 982 深水半潛式鉆井平臺供貨和服務合同，并將與中海油服共同開展技術專利申請及行業標準建設。后續團隊將進一步以北斗系統為突破口，積極配合學校 DP 等優勢技術團隊，為我校動力定位系統等國產化海洋裝備登陸鉆井平臺發揮助推作用。”何東旭介紹道。
北斗 /GNSS 差分增強定位系統的成功應用為形成 DP3 動力定位系統研發、生產、服務產業鏈打下堅實基礎，為海洋油氣資源開發提供有力保障，對實現“海洋強國”“制造強國”國家戰略、保障國家能源安全、維護國家海洋權益具有重要意義。
團隊始終傳承哈軍工紅色基因，堅持把核心技術牢牢掌握在自己手里，努力做到關鍵技術不受制于人。
