“蛟龍”“海龍”“潛龍”三龍潛水器協(xié)同作業(yè)模式圖
4月30日,在完成深海最后一潛后,“潛龍三號(hào)”跟隨“大洋一號(hào)”船開始返航。4月20日開始,這個(gè)中國(guó)最先進(jìn)自主無(wú)人潛水器,先后進(jìn)行了包括兩次海試和兩次試驗(yàn)性應(yīng)用在內(nèi)的四次潛水作業(yè),在全新挑戰(zhàn)中不斷刷新著紀(jì)錄。
最近一段時(shí)間,大洋深處熱鬧非凡,各路探海英雄頻頻刷新著中國(guó)自主研發(fā)的深海裝備挺進(jìn)藍(lán)海的紀(jì)錄。4月20日至30日,備受矚目的當(dāng)前中國(guó)最先進(jìn)自主無(wú)人潛水器——“潛龍三號(hào)”先后下潛四次,包括兩次功能性驗(yàn)證下潛和兩次實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用下潛。結(jié)果表明,“潛龍三號(hào)”不但創(chuàng)造了深海AUV(無(wú)人無(wú)纜自治潛水器)單潛次航程最遠(yuǎn)的深海航行紀(jì)錄,并首次實(shí)現(xiàn)無(wú)人無(wú)纜潛水器與船載地質(zhì)取樣同時(shí)作業(yè)新模式。
5月2日,科技日?qǐng)?bào)記者連線正在返航途中的中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所“潛龍三號(hào)”副總設(shè)計(jì)師、本項(xiàng)目執(zhí)行負(fù)責(zé)人許以軍。他介紹說(shuō):“實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用下潛是對(duì)‘潛龍三號(hào)’可靠性非常嚴(yán)格的考驗(yàn)。在‘潛龍二號(hào)’技術(shù)基礎(chǔ)上,‘潛龍三號(hào)’通過(guò)減少電子設(shè)備功耗,提高推進(jìn)效率,在最大續(xù)航能力測(cè)試上取得了非常好的試驗(yàn)效果?!?/p>
4月20日—22日,“潛龍三號(hào)”先后進(jìn)行了兩個(gè)海試潛次。海試現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收專家組全程參與,在對(duì)“潛龍三號(hào)”最大工作深度、航速、無(wú)動(dòng)力下潛和上浮、續(xù)航力、衛(wèi)星通信、導(dǎo)航等50項(xiàng)試驗(yàn)考評(píng)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)判后,通過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。
4月24日,海試首考成功的“潛龍三號(hào)”開始試驗(yàn)性應(yīng)用第一潛,也是它的第三潛。4月26日被收回的“潛龍三號(hào)”經(jīng)過(guò)調(diào)試后進(jìn)行了第四潛?!懊恳淮蜗聺摱歼x擇不同的任務(wù)海域,每一次都是對(duì)深海復(fù)雜環(huán)境的新挑戰(zhàn)?!痹S以軍說(shuō)。
最先進(jìn)自主無(wú)人潛水器先進(jìn)在哪
許以軍介紹,“潛龍三號(hào)”是中國(guó)自主研發(fā)的潛龍系列潛水器新成員,以深海復(fù)雜地形條件下資源環(huán)境勘查為主要應(yīng)用方向,是在“潛龍二號(hào)”基礎(chǔ)上進(jìn)行的優(yōu)化升級(jí)。國(guó)產(chǎn)化程度更高,慣性導(dǎo)航傳感器及組合導(dǎo)航系統(tǒng)、高清照相機(jī)等核心部件由進(jìn)口改為國(guó)產(chǎn);降低了電子設(shè)備的功耗,“潛龍二號(hào)”最長(zhǎng)可工作30多個(gè)小時(shí),“潛龍三號(hào)”則高達(dá)40多個(gè)小時(shí);推進(jìn)了系統(tǒng)噪聲降低、效率更高、抗流能力得到加強(qiáng);聲學(xué)成像質(zhì)量得到相應(yīng)提高。
“國(guó)產(chǎn)化程度高、續(xù)航能力更長(zhǎng),綜合性能更強(qiáng),是‘潛龍三號(hào)’廣受關(guān)注的主要原因?!痹S以軍補(bǔ)充說(shuō),“‘潛龍三號(hào)’這種非回轉(zhuǎn)體大型扁魚形設(shè)計(jì),有利于減少垂直面的阻力,便于潛水器在復(fù)雜海底地形中垂直爬升、穩(wěn)定航行、高效避障、水面自航等?!?/p>
為應(yīng)對(duì)水下復(fù)雜地形地貌,“潛龍三號(hào)”和它的哥哥“潛龍二號(hào)”一樣,采用前視聲吶作為避碰傳感器,俗稱潛水器的“眼睛”。控制“潛龍三號(hào)”自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)在采集數(shù)據(jù)后,通過(guò)圖像處理方式來(lái)識(shí)別障礙和周圍環(huán)境,結(jié)合避碰策略,下達(dá)緊急轉(zhuǎn)向、緊急變深或變高以及跟蹤指令,在復(fù)雜海底環(huán)境下靈活自如地避碰。
“潛龍三號(hào)”在深海復(fù)雜地形進(jìn)行資源環(huán)境勘查時(shí),具備微地貌成圖、溫鹽深探測(cè)、甲烷探測(cè)、濁度探測(cè)、氧化還原電位探測(cè)、海底照相和磁力探測(cè)等熱液異常探測(cè)功能。其上還集成安裝了國(guó)內(nèi)先進(jìn)的高精度測(cè)深側(cè)掃聲吶設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)海底精細(xì)地形地貌圖的米級(jí)以下探測(cè)。
可在水下自主作業(yè)自主決策
許以軍向科技日?qǐng)?bào)記者介紹,“潛龍三號(hào)”的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是無(wú)人無(wú)纜全自治水下機(jī)器人,即無(wú)人參與的智能型水下航行機(jī)器人。當(dāng)預(yù)定使命任務(wù)下達(dá)后,潛器下水航行作業(yè)不再需要潛航員操控,能夠自主獨(dú)立完成,通俗地講它就像水下的無(wú)人駕駛汽車,實(shí)現(xiàn)了水下狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、故障處理和智能決策?!皾擙埲?hào)”更適合大范圍自主探測(cè),適用于復(fù)雜海底環(huán)境下多金屬硫化物資源勘查。
國(guó)家深?;毓芾碇行摹膀札垺碧?hào)潛航員陳云賽也參與了本次“潛龍三號(hào)”的海試,作為“蛟龍”號(hào)潛航員,他對(duì)有人和無(wú)人潛器的區(qū)別深有體會(huì)。“載人潛水器(HOV)和無(wú)人無(wú)纜自治潛水器最主要區(qū)別在于,人是否在控制回路。載人潛水器執(zhí)行下潛任務(wù)時(shí),人在艙內(nèi)執(zhí)行全部操控作業(yè),可定點(diǎn)進(jìn)行精細(xì)取樣操作。如果把載人潛水器比喻為戰(zhàn)斗機(jī),那么無(wú)人無(wú)纜自治潛水器就可以理解為無(wú)人機(jī),它按照下潛前輸入的任務(wù)使命,在水下自主進(jìn)行航行探測(cè)作業(yè),如遇緊急情況時(shí)可自主決策是否拋棄壓載上浮?!?/p>
陳云賽認(rèn)為,由于人在潛水器中,需要考慮的安全冗余和生命支持設(shè)計(jì)增多,載人潛水器系統(tǒng)較無(wú)人潛水器更為復(fù)雜。但由于有人在現(xiàn)場(chǎng),可以開展更為精細(xì)的水下取樣,并按照實(shí)際海底情況進(jìn)行計(jì)劃變更。相對(duì)于載人潛水器來(lái)說(shuō),受傳感器和智能技術(shù)限制,目前無(wú)人潛水器更適合從事大面積的探測(cè)作業(yè)?!拔蚁嘈烹S著人工智能技術(shù)的進(jìn)步,無(wú)人潛水器也能夠從事水下自主取樣等精細(xì)作業(yè)。”
多潛水器協(xié)同作業(yè)迎來(lái)新時(shí)代
海洋科考特別是深??瓶家劳写笮涂瓶即脚_(tái),船時(shí)費(fèi)用高,如何提高船時(shí)利用效率,降低運(yùn)行費(fèi)用,是未來(lái)深??瓶急仨毥鉀Q的問題。
“國(guó)際上海洋強(qiáng)國(guó)在提高深??瓶夹噬献龀隽擞幸饬x的探索,可為我國(guó)未來(lái)發(fā)展多類型潛水器協(xié)同作業(yè)模式以及多潛水器集群作業(yè)提供參考。”陳云賽告訴科技日?qǐng)?bào)記者,在“亞特蘭蒂斯”號(hào)科考船上,美國(guó)科學(xué)家很早就實(shí)現(xiàn)了全天候深潛作業(yè),利用夜晚進(jìn)行無(wú)人潛水器作業(yè),白天開展載人潛水器下潛作業(yè);利用自主潛水器探測(cè)的異常數(shù)據(jù),作為載人潛水器下潛目標(biāo)點(diǎn),全面提高了深潛作業(yè)的船時(shí)效率。
許以軍表示,“潛龍三號(hào)”第四次下潛到南海多金屬結(jié)核試采區(qū),首次與船載地質(zhì)取樣設(shè)備同時(shí)作業(yè),為深海綜合調(diào)查開創(chuàng)了全新的復(fù)合型作業(yè)模式。未來(lái)隨著“蛟龍”號(hào)新母船等新型深海科考平臺(tái)的使用,我們也將積極探索多平臺(tái)協(xié)同作業(yè)模式,實(shí)現(xiàn)三龍協(xié)同全天候作業(yè),提高航次綜合效益,構(gòu)建以任務(wù)為導(dǎo)向的協(xié)同作業(yè)與互助機(jī)制。(本文圖片由受訪者提供)
相關(guān)鏈接
“潛龍三號(hào)”呆萌設(shè)計(jì)源于“小丑魚”
“‘潛龍三號(hào)’外觀像個(gè)胖胖的黃魚,你們?nèi)绾侮欠Q它?胖魚、丑魚、黃魚?”記者好奇地問道。
“潛龍三號(hào)比較呆萌的外觀設(shè)計(jì),想法源于‘小丑魚’,由中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所‘潛龍三號(hào)’總設(shè)計(jì)師劉健研究員最終拍板確定選用。設(shè)計(jì)者們將卡通形象融入科學(xué)工程技術(shù),希望科學(xué)技術(shù)與科普相結(jié)合,期待引起更多人有興趣探測(cè)海洋,投入海洋探測(cè)事業(yè)中?!痹S以軍揭秘了“潛龍三號(hào)”外觀設(shè)計(jì)背后科技人員的良苦用心。
“海上試驗(yàn)主要是對(duì)潛水器一些技術(shù)指標(biāo)和功能進(jìn)行測(cè)試,更偏重于功能性試驗(yàn)?!疂擙埲?hào)’可以下潛深度4500米,深海是一個(gè)完全未知的環(huán)境,這次就是要測(cè)試‘潛龍三號(hào)’在大海深處的未知環(huán)境下的適應(yīng)能力。”
“深潛器是海洋開發(fā)和海洋技術(shù)發(fā)展的最前沿和制高點(diǎn)之一,擁有自主核心技術(shù)的深海裝備更是國(guó)家綜合科技實(shí)力的象征。我們做的‘潛龍三號(hào)’海試就是要保證深海裝備的核心技術(shù)始終掌握在中國(guó)人自己手里。”許以軍雖有些暈船,說(shuō)這話時(shí)語(yǔ)氣依舊鏗鏘有力。
-
“潛龍三號(hào)”完成南海航最后一潛 兩大突破成“收官之作”亮點(diǎn)
28日4時(shí)38分,“潛龍三號(hào)”在夜色中回到“大洋一號(hào)”母船甲板,順利完成其試驗(yàn)性應(yīng)用第二潛。航行38小時(shí)、航程121.3公里。2018-04-28 18:12:16
-
“潛龍三號(hào)”試驗(yàn)性應(yīng)用首潛歸來(lái) 帶回了哪些深海秘密
我國(guó)最先進(jìn)的自主潛水器“潛龍三號(hào)”25日在南海北部陸坡東沙西南海域順利完成試驗(yàn)性應(yīng)用第一潛。近底調(diào)查26小時(shí)、航程84公里,“潛龍三號(hào)”帶回了哪些深海秘密?2018-04-26 15:50:09
-
“潛龍三號(hào)”海試通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收 開始試驗(yàn)性應(yīng)用第一潛
“潛龍三號(hào)”海試通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)專家組驗(yàn)收,24日開始試驗(yàn)性應(yīng)用第一潛。2018-04-24 14:52:47
-
大數(shù)據(jù)"坑熟客",技術(shù)之罪需規(guī)則規(guī)避
2018-03-02 08:58:39
-
高質(zhì)量發(fā)展,怎么消除“游離感”?
2018-03-02 08:58:39
-
學(xué)校只剩一名學(xué)生,她卻堅(jiān)守了18年
2018-03-01 14:40:53
-
有重大變動(dòng)!騎共享單車的一定要注意了
2018-03-01 14:40:53
-
2018年,樓市會(huì)有哪些新變化?
2018-03-01 09:01:20