汛将至，练为战。前不久，2024年黄河防洪调度演练在开封黑岗口如期上演。

黄河岸边腾空而起一架无人船，稳稳落入目标水域，开始进行水下地形测量，将数据实时无线上传至安全动态评价系统，成为演习中的一大亮点。

需求牵引 应用至上

黄河防洪工程坝前冲刷坑的深度是判断根石状况的重要依据。长期以来，通过探水杆探测、铅鱼探测等传统手段获取数据不但效率低、安全性差，且精准度不高，难以满足新形势下的防洪需求。

如何利用科技手段，更加高效、精确地获取坝前水深数据？近年来，河南河务局数字孪生黄河第三创新团队针对这个问题进行研究，终于攻克这一难题。

在本次演习中，飞航一体测绘无人船面对模拟黄河中游三花间将出现“暴雨到大暴雨”，且花园口水文站将可能发生超标准洪水的情境下，凭借着先进的飞行和半潜技术，迅速起飞至目标水域上方，稳定半潜入黄河水浪之中，通过自动巡航辅以手动微调，对关键水域进行详细探测，为防汛抢险提供即时的数据支撑，首次亮相便赢得了满堂喝彩，为黄河防洪工程险情早发现、早预警、早处置提供了新的技术支撑。

作为数字孪生黄河水下数据的重要采集工具，飞航一体测绘无人船将常态化服务于黄河防洪工程的快速、准确、可视化“健康体检”，为守护母亲河再添“利器”。

攻坚克难 多点突破

面对黄河复杂的水体环境，飞航一体测绘无人船采纳了创新性的“双体半潜+侧向矢量推进”设计，有效缓解了河水波动及紊流对测量精确度的影响。同时，无人船搭载的低频+高频双频声学水深探测系统，针对黄河特有的高含沙量环境进行了优化，显著提升了在复杂条件下测深数据的可靠性。

双体半潜技术的精准优化：项目团队历经多轮严谨实验，不断调试排水量与艇载设备质量比，直至二者达到理想配比，成功解决了双体半潜实施中的一大难题。

水下操控技术的精妙掌控：面对黄河含沙量多变及水流复杂的挑战，无人船通过集成先进算法，实时分析船体状态与环境数据，毫秒级反应速度调整多个推进器推力，确保了在极端条件下的姿态检测、修正能力，展现了卓越的自主控制能力。

水声探测技术的深度突破：针对含沙量变化对水声回波的显著影响，团队经过广泛实验，采用了适合黄河水沙特点的单波束双频率技术手段，通过不同频率和功率于一体的水声换能器，综合沙粒反射和散射因素，最大限度减少测量误差，极大地增强了在黄河高含沙量环境下的数据采集能力。

创新引领 前景广阔

飞航一体测绘无人船凭借自身挂载设备多样、使用场景灵活、数据测量高效的特点，为黄河数据测量提供了无限可能性。

挂载设备多样。单波束、多波束、水声侧扫仪等设备，都能借助无人船提供的水下稳定测量平台，规避水面浪高水急等多种不利因素，实现多样的水下测量目标。

使用场景灵活。无人船采用无人机运载作业，极大拓展了使用场景，在洪水来临时也可对高危河段开展测量，为防汛查险、堤坝险工水下状况查验等提供了有效手段，保障了河务人员的人身安全。

测量数据高效。无人艇以半潜模式在水面驻泊或行走作业，与岸基保持实时无线数据链接，测量数据实时传送至基站进行记录和分析，配合终端软件快速导出成果数据，同时可复盘测量路径，比对数值。

飞航一体测绘无人船项目的研发应用，展现出河南黄河青年科技工作者持续涌动的创新活力，他们不断挖掘创新应用的“秘钥”，在新阶段河南黄河保护治理工作数字化转型的道路上留下闪光的足迹。

图片由河南河务局提供