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。”
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”??刂啤皾擙埲?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)?!拜d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?!?/span>
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)?!?/span>
多潛水器協(xié)同作業(yè)迎來(lái)新時(shí)代
海洋科考特別是深海科考依托大型科考船平臺(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(wèn)題。
“國(guó)際上海洋強(qiáng)國(guó)在提高深海科考效率上做出了有意義的探索,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?!标愒瀑惛嬖V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??瓶计脚_(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。
來(lái)源:人民網(wǎng)