中國網(wǎng)2月25日訊（記者 孫潔 葛蕾 舒珺）“4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)（以下簡稱‘潛龍二號(hào)’）”是我國首型針對深海多金屬硫化物資源調(diào)查為目標(biāo)的自主水下機(jī)器人，是“十二五”國家863計(jì)劃“深海潛水器技術(shù)與裝備”重大項(xiàng)目的課題之一。該課題由中國大洋協(xié)會(huì)辦公室總體負(fù)責(zé)，中科院沈陽自動(dòng)化研究所為技術(shù)抓總單位，聯(lián)合國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。近日，中國網(wǎng)記者專訪“潛龍二號(hào)”副總設(shè)計(jì)師趙宏宇，通過他深入了解了我國深海AUV的發(fā)展歷程以及“潛龍二號(hào)”背后的故事。

趙宏宇在大洋40航次“向陽紅10”船上專注工作（攝影 舒珺）

梳理“潛龍二號(hào)”研制與湖試歷程 多項(xiàng)功能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平

中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所水下機(jī)器人研究室主要從事海洋技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)研究、海洋裝備研發(fā)與推廣、海洋工程服務(wù)等工作，是國內(nèi)最早開展水下機(jī)器人技術(shù)研發(fā)，并以此為核心研究方向的專業(yè)海洋技術(shù)裝備研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

目前在職科研人員80余人，在讀研究生50余人。研究室擁有先進(jìn)的仿真實(shí)驗(yàn)室，大型作業(yè)車間和試驗(yàn)水池，具備總裝聯(lián)調(diào)和水池試驗(yàn)的條件。多年來已經(jīng)形成深海和長航程兩大系列產(chǎn)品技術(shù)及相關(guān)裝備的研發(fā)能力。典型產(chǎn)品有我國首型批量生產(chǎn)并投入使用的長航程自主水下機(jī)器人產(chǎn)品和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的我國首臺(tái)實(shí)用化6000米自主水下機(jī)器人“潛龍一號(hào)”。

為自主研制出一套4500米級(jí)的AUV系統(tǒng)，這位戴著眼鏡、性格沉穩(wěn)的科學(xué)家告訴記者，從研制歷程來說，“潛龍二號(hào)”研制工作從2011年開始，2012年通過初步設(shè)計(jì)評(píng)審，2013年通過詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審。2014年10月份，“潛龍二號(hào)”完成了總裝聯(lián)調(diào)和出所檢測工作，并于10月31日順利通過由中國大洋協(xié)會(huì)組織的湖試大綱評(píng)審。

同年11月，“潛龍二號(hào)”開始湖上試驗(yàn)，先后開展了兩次湖上試驗(yàn)，累計(jì)下水147潛次，取得了多項(xiàng)歷史性的突破。“湖試結(jié)果表明，“潛龍二號(hào)”設(shè)計(jì)科學(xué)合理、電子設(shè)備工作穩(wěn)定可靠、操作規(guī)程可行有效”。趙宏宇告訴記者，“潛龍二號(hào)”的成功研制，為我國開展深海資源大范圍精細(xì)探測提供了重要技術(shù)裝備，標(biāo)志著我國深海資源勘查裝備已達(dá)到實(shí)用化水平，使我國自主水下機(jī)器人技術(shù)及產(chǎn)品跨入了國際領(lǐng)先行列。

就在今年的7月13日，“潛龍二號(hào)”搭乘“向陽紅10”船駛離廣州，赴南海執(zhí)行海試及海試驗(yàn)收任務(wù)，這也是“潛龍二號(hào)”第一次到大海上“拉練”。在此次任務(wù)中，“潛龍二號(hào)”共進(jìn)行了15個(gè)潛次試驗(yàn)，最大下潛深度4446米，連續(xù)兩次成功完成大深度近海底31小時(shí)最大續(xù)航力試驗(yàn)。趙宏宇自信的告訴記者：“在項(xiàng)目監(jiān)理和現(xiàn)場專家組的見證下，圓滿完成了南海海上試驗(yàn)現(xiàn)場驗(yàn)收方案規(guī)定的全部測試內(nèi)容。試驗(yàn)結(jié)果表明，“潛龍二號(hào)”工作狀態(tài)穩(wěn)定可靠，試驗(yàn)隊(duì)員操作有序規(guī)范，其多項(xiàng)功能和性能指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。”

最后，在正在進(jìn)行的大洋40航次中，“潛龍二號(hào)”在前兩個(gè)航段表現(xiàn)優(yōu)秀，在第一航段就順利通過了專家組評(píng)審，并在正在進(jìn)行的第二航段前四個(gè)潛次表現(xiàn)十分優(yōu)異，順利完成了長時(shí)間連續(xù)近底航行探測。

身兼六大技術(shù)亮點(diǎn)，“潛龍二號(hào)”水下拍照自帶閃光燈

據(jù)了解，“潛龍二號(hào)”從外觀上來看像一只“萌萌的胖魚”，在技術(shù)上采用了非回轉(zhuǎn)體立扁形設(shè)計(jì)理念，從而提高了AUV穩(wěn)心高，實(shí)現(xiàn)了水面遙控回收AUV方案。這樣螺旋槳可以在水下轉(zhuǎn)動(dòng)，比較方便回收；采用回轉(zhuǎn)式推進(jìn)器布局，首尾各有兩個(gè)推進(jìn)器，大幅度提高了AUV的操縱性能力；采用先進(jìn)的控制方法，實(shí)現(xiàn)了潛水器高精度動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)航行控制。

采用基于前視聲納的避碰控制方法，有效提高了AUV避碰控制性能，實(shí)際上以往傳統(tǒng)AUV在航行中前往復(fù)雜的地區(qū)時(shí)采用測距儀，趙宏宇告訴記者，“潛龍二號(hào)”這次采用前視聲吶，掃描呈現(xiàn)出來的障礙物是聲學(xué)圖像，從而減少誤判，大大提高“潛龍二號(hào)”的避碰控制性能，此前湖、海試過程中已多次成功進(jìn)行了復(fù)雜地形近底航行和拍照。

“拍攝出來的照片清晰度如何？”就這一問題，趙宏宇告訴記者：“照片很清晰，自帶閃光燈可以拍攝海底的生物。”

此外，“潛龍二號(hào)”采用了測深側(cè)掃水下實(shí)時(shí)信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了深海近海底高精細(xì)地形地貌快速成圖，并在國內(nèi)AUV上率先安裝了磁力探測傳感器，并對磁異常探測進(jìn)行了有效驗(yàn)證，為我國探測多金屬硫化物礦產(chǎn)資源奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

就“潛龍二號(hào)”所突破的六大技術(shù)亮點(diǎn)未來市場化應(yīng)用這一問題，趙宏宇告訴記者，從技術(shù)角度，“潛龍二號(hào)”能夠達(dá)到國際先進(jìn)水平，今后也將會(huì)在石油、遠(yuǎn)洋勘探等領(lǐng)域進(jìn)行更多的應(yīng)用，充分發(fā)揮效力，從而為國家海洋事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。“值得一提的是，潛器的浮力材是完全自主國產(chǎn)化的，通過南海海試的考驗(yàn)后我們有很大的信心，希望也能借此推動(dòng)我國自主產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程”，趙宏宇說。