【学术报告】7月11日（周五）15:00-17:40 学术报告交流会

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李子轩

李子轩，博士研究生，本硕博均就读于哈尔滨工程大学智能科学与工程学院，期间曾获国家留学基金委资助赴意大利帕维亚大学联合培养。曾任中国空空导弹研究院副主管，参与多型XX系统仿真与总体设计研制工作。主要研究方向包括机器视觉、AUV协同控制及车辆控制。参与多个国家级、省部级科研项目，兼任IEEE ICRA、Ocean Engineering等多个国际期刊与会议的审稿人。发表论文10余篇，授权发明专利多项，Google Scholar引用187次，H-index为8。曾获中国船级社奖学金、博士生国家奖学金、黑龙江省三好学生、黑龙江省优秀毕业生等多项荣誉，以及中国研究生创新与创意大赛奖项。

复合交互机制下多AUV协同回收控制研究

本研究从多AUV系统不同交互方式及其存在的问题出发，针对回收过程中的协同控制需求，提出了分层次的控制方法体系。在远距离显式声学通信条件下，设计了预测补偿型分布式事件触发一致性控制方法，有效降低通信负载，并补偿不同距离邻居的状态延迟，提升系统稳定性；在近距离隐式视觉感知不完全条件下，提出了视觉驱动的异构AUV一致性协同控制方法，以及结合视线保持约束的图像伺服滑模控制方法，实现了在动力学异构与感知受限环境下的稳定跟踪与主动姿态调整。研究基于Fossen六自由度模型与反馈线性化构建了多AUV系统统一建模框架，并结合集中-分布双层任务分配机制，为多AUV系统在复杂海洋环境下的高效自主回收提供了理论基础与方法支持。

15：00-

15：20

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蒋垣腾

蒋垣腾，上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，博士研究生，研究方向为耐压结构及其抗冲击防护超材料拓扑优化方法研究。曾获得2020年度研究生国家奖学金，2020年度上海交通大学校三好学生，参加第四届“天工杯”结构优化设计暨增材制造大赛获得优胜奖。在校其间参与国家自然科学基金研究项目2项，省部级项目1项。以第一作者发表SCI论文4篇（其中1篇中科院1院TOP,2篇中科院二区），EI1篇（船舶力学）。申请专利5项（其中2项已授权），软著1项。

深海抗内爆冲击保护装置的拓扑优化设计

针对多体耐压结构中潜在的内爆威胁，将通过设置抗冲击防护装置以避免内爆冲击对潜水器的进一步破坏。结合结构的抗冲击性能正比于其稳定性的关联机制，以最大化防护结构的稳定性为目标，以材料用量作为设计约束，建立多孔点阵超材料异构静态等效下的抗冲击拓扑优化模型。以多层周期性超材料防护结构作为初始设计，通过上述优化模型按总体性能需求得到局部各层的不同超材料以及层间相连结构形式。通过两种以往论文中抗冲较好的周期性超材料（抗剪结构与负泊松比结构）作为初始设计，通过本方法得到了层间不同而层间内周期排布的抗冲击防护超材料。通过初始结构与优化结构缓慢加压数值模拟与实验对比验证本文方法在超材料吸能能力提升中的作用。最终，通过内爆冲击模拟再次验证其吸能水平的提升作用，进而形成一套完整的以内爆冲击作用为目标的防护结构初步设计-优化-制造一体化的完整装置制备流程，满足对水下装备安全性和可靠性的设计需求。

15：20-

15：40

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张馨予

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院在读博士，研究方向为深海非金属耐压结构内爆防护。相关工作发表于OE、POF、OMAE、ISOPE等海洋工程类期刊与会议，授权、公开多项国家发明专利。曾获评全国水动力学研讨会优秀论文奖。赴横滨国立大学进行短期交流。

深海高压环境下非金属耐压结构内爆响应及防护研究

碳纤维增强聚合物 （CFRP） 和陶瓷是具有广泛应用的轻质非金属材料。然而，由于在深海高压环境下存在灾难性内爆的风险，在深海工程中的使用受到限制。本研究介绍了带有 CFRP 防护层的深海陶瓷耐压空心结构的概念，以实现安全性和轻量化之间的平衡。首先，进行了耐压结构设计与性能评估，并采用任意拉格朗日-欧拉方法模拟内爆流固耦合现象。提出了深海陶瓷耐压结构带碳纤维防护层的新概念复合结构，两者结合实现陶瓷耐压结构与碳纤维防护层的优势互补。在此基础上，开展了碳纤维与陶瓷复合结构水下内爆防护试验。发现在碳纤维防护层的作用下，内爆冲击波峰值压力大幅削弱，揭示了防护层材料、厚度和层数对内爆防护效果的影响。

15：40-

16：00

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谢一平

现为瑞典林雪平大学(LiU)电气工程系博士后，博士毕业于瑞典皇家理工学院(KTH) Robotics, Perception and Learning Lab。主要科研方向为Underwater Perception and Localization with Imaging Sonars. 相关成果多发表于IEEE Journal of Oceanic Engineering, IEEE Robotics and Automation Letters等期刊.

Learning-based Bathymetric Mapping from Imaging Sonars.

Bathymetric mapping is one of the most fundamental tasks for underwater applications. Compared to surface vessels, AUVs or ROVs have the advantage of be much closer to seabed. Imaging sonars mounted on AUVs or ROVs provide high-resolution imagery with low costs. However, their measurements are ambiguous in elevation, which poses challenges for bathymetric surveying. This talk addresses bathymetric mapping with SSS or FLS, containing two parts: 1) learning-based approach for inverse sonar modeling for bathymetry reconstruction with known poses 2) SLAM with SSS

16：00-

16：20

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于林

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院在读博士研究生，专注于超大型自主水下航行器高速避障与异构体协同控制研究。相关工作发表于IEEE TIE、TITS、TASE、RAL等海洋工程与智能控制领域期刊与会议，公开多项国家发明专利，相关成果被山东卫视等媒体重点报道。此外，荣获CAA学会港澳博士论坛优秀海报奖，获评第九届上海交通大学研究生“学术之星”提名奖。

非结构化环境与多元约束下超大型AUV高速避障

针对欠驱动自主水下航行器（AUV）在复杂环境中因欠驱动特性和未知扰动导致的避障规划与高精度控制难题，现有方法多依赖简化假设，难以从根本上解决规划可行性与控制鲁棒性之间的矛盾。为此，本研究提出了一种运动学-动力学耦合的分层鲁棒控制框架，通过规划层内生性补偿欠驱动效应和控制层协同抑制匹配/非匹配扰动，实现从感知到执行的全链路鲁棒优化。该框架为欠驱动AUV在复杂水下环境中的安全避障与高精度作业提供了系统性解决方案，具有重要的理论与工程应用价值。

16：40-

17：00

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贾承丰

现任新加坡南洋理工大学先进机器人中心博士后，博士毕业于武汉理工大学交通信息工程及控制专业，并于荷兰埃因霍温理工大学联合培养。主要从事不确定环境下的智能感知与决策控制研究，聚焦于水下多UUV协同定位与导航、船舶轨迹预测与碰撞规避等方向。

水面水下无人船艇的感知与协同决策

随着海洋智能化任务的复杂化，水面与水下无人船艇在感知协同与自主决策中的需求不断提升。本报告围绕“感知—决策-控制”这一主线，系统介绍了本人面向水面与水下多智能体系统的相关研究。在水面场景中，针对多船交汇态势的不确定性，提出基于贝叶斯推理与生成模型的船舶意图识别与风险感知方法，结合控制推理实现多船协同避碰。在水下场景中，面向多UUV协同探测任务，构建了融合神经网络与因子图优化的鲁棒定位框架。上述方法通过引入变分推断、深度学习，实现了水面水下的信息融合与协同控制。

17：00-

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赵佳辰

2024年博士毕业于昆士兰科技大学，现为昆士兰科技大学博士后，负责科研、相关课程的教授以及本科毕设导师。主要研究方向为计算流体力学多物理场算法的开发、应用及基础理论研究。多项成果已发表在流体力学期刊PoF,PRF, PRR。

流体力学多物理场算法的开发及应用

为了实现对不同流体系统，比如流体驱替、液滴变形、热传导等过程的效率或形貌调控，本研究采用了外加电场的方式它们进行了系统的数值及理论分析。通过开发不同的多物理场模型，包括混合晶格玻尔兹曼和有限差分法、大密度比混合晶格玻尔兹曼和有限查分法、物理信息神经网络（PINN）法、统一晶格玻尔兹曼法，研究了电场对界面不稳定性、液滴的变形、热传导的影响，为电场调控流体流动提供了理论支撑。同时，也探索了深度学习在求解流体力学多物理场的应用。

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