面向海洋哺乳动物声学调查的应用前景和实际需求，中国海洋大学波浪滑翔机研发团队于2021年初开启声学智能辨识关键技术研究，研制了波浪滑翔机专用海洋哺乳动物声学载荷，可实现水声目标在线辨识、远程控制、实时通信、自容式存储等功能。

图 波浪滑翔机搭载声学载荷图

图 波浪滑翔机海试区域

　　研发团队陆续在我国南海以及西太平洋海域开展了数十次海上常态化调查实验。以2023年6月至11月南海哺乳动物调查活动为例，选取部分自容式海洋哺乳动物声学数据绘制LOFAR频谱图和Welch功率谱估计进行分析，如下图所示。不同时段的声学频谱特征反应了海洋哺乳动物从靠近波浪滑翔机到远离波浪滑翔机的整个过程，可以看出，海洋哺乳动物的声学信号频谱图具有明显的谐波结构，主要出现在中高频，且具有明显的“V”型信号结构。在海洋哺乳动物靠近波浪滑翔机时，根据Welch功率谱估计，在5kHz~9kH之间出现了明显的能量激增。波浪滑翔机作为一型新型无人水面移动平台，可实现对海洋哺乳动物的长期广域声学观探测。

图 波浪滑翔机捕获的南海海洋哺乳动物声学频谱特征

　　波浪滑翔机作为一种新型的海洋观测无人平台，能够实现广域、长时、智能化的海洋科考调查。在多年的技术迭代与突破过程中，平台具备了高度的可靠性和稳定性，搭载声学载荷能够实现对海洋哺乳动物声学调查、地声参数反演、水声信道特性等应用的数据库搭建，对海洋科学研究与生态环境保护具有重要意义。

该型波浪滑翔机的核心技术指标为：

　　◉ 等效自噪声谱级：≤35dB@1kHz；

　　◉ 采样率：2kHz，4kHz，8kHz，16kHz，32kHz，64kHz；

　　◉ 采样精度：24bit；

　　◉ 动态范围不低于120dB；

　　◉ 数据存储容量：不小于512G-TF卡

　　◉ 声载荷功耗：≤2瓦；

　　◉ 长期在位时间：≥6个月；

　　◉ 耐受海况等级：≥12级；（台风极端海况可生存已验证）

　　◉ 天通通信速率：≥9.6kbps；北斗通信速率220字节/包（2分钟一包）

目前，波浪滑翔机海洋哺乳动物调查计划正在有序推进和实施，基于深度学习算法的水声目标识别和声学异常检测任务正在按计划开展模型训练与海试实验，正加快理论研究向工程应用转变。中国海洋大学波浪滑翔机研发团队联合多个海洋哺乳动物研究机构、行业协会、民间组织等，计划利用5年时间（2023年7月~2028年6月）开展我国南海及西太海域的海洋哺乳动物声学调查，为我国海洋哺乳动物研究和保护提供一手实时数据资料。