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大陸自主研發的“潛龍二號”取得重大突破
www.hellotw.com    日期:2016年02月04日 10:05    來源:中國海洋報   字號:  
 

1月29日,4500米級深海資源自主勘查系統(AUV)西南印度洋海上試驗現場驗收專家組正式公佈了對“潛龍二號”驗收試驗的考評結果:一致同意通過現場驗收。此次重要考核節點的驗收通過,標誌著我國在使用AUV進行海底硫化物調查領域進入國際先進行列。

據中國海洋報特派記者了解,4500米級深海資源自主勘查系統(“潛龍二號”)是“十二五”國家“863”計劃深海潛水器裝備與技術重大項目課題之一,總體目標為自主研製出一套4500米級的AUV系統,以此為平臺,集成熱液異常探測、微地形地貌測量、海底照相和磁力探測等技術,形成一套實用化的深海探測系統,用於多金屬硫化物等深海礦産資源勘探作業。該課題由中國大洋礦産資源研究開發協會辦公室負責,中科院瀋陽自動化研究所為技術總體單位,聯合國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研製。

中國大洋40航次第一航段期間,“潛龍二號”在我國西南印度洋多金屬硫化物合同區共開展8次探測試驗,取得多項突破性成績:首次使用自主知識産權的AUV進行洋中脊熱液區探測任務,獲得了斷橋、龍旂熱液區的近海底精細三維地形地貌數據和磁力數據,同時獲得和發現斷橋、龍旂熱液區多處熱液異常點,並獲得洋中脊近海底高分辨率連續照片,將為西南印度洋多金屬硫化物合同區資源勘探提供重要依據。該技術的應用將大大提高海底硫化物勘探能力和效率,這是我國大洋多金屬硫化物勘探技術的重大突破。

西南印度洋脊上熱液活動的分佈與斷裂和岩漿活動密切相關,大多分佈在洋脊的複雜地形。西南印度洋熱液區地形極為複雜,其中斷橋熱液區試驗海域海底地形起伏高達290米,龍旂熱液區試驗海域海底地形起伏更是高達850米。對於完全自主的AUV系統來説,要在如此複雜的地形條件下實現近海底探測極其困難。由於課題組在航前進行了週密準備,開展了大量複雜地形下的倣真工作,因此在本航次試驗中,“潛龍二號”表現出良好的近海底複雜地形條件下的穩定航行能力,以及出色的避碰控制性能,為其安全有效完成探測任務奠定了基礎。僅在斷橋熱液區一次下潛探測中,“潛龍二號”就先後有效完成9次規避障礙控制。

完成近海底精細地形地貌探測是“潛龍二號”的一項重要功能。“潛龍二號”採用測深側掃聲吶水下實時信號處理技術,實現了深海近海底高精細地形地貌快速成圖,這是我國AUV首次獲得洋中脊複雜地形近海底精細地形地貌三維圖。

熱液活動區熱液異常探測是“潛龍二號”的又一重要功能,它是發現熱液活動區,進而找到熱液活噴口的重要手段。“潛龍二號”裝載有CTD、氧化還原電位計、濁度計、甲烷傳感器、磁力儀等重要探測設備,能夠探測到熱液活動區的熱液異常。在本航段試驗中,“潛龍二號”成功在龍旂熱液區發現和獲得熱液異常。這是我國AUV首次開展洋中脊熱液區的熱液異常探測。

熱液活動區的近底光學探測是最終確認熱液噴口及硫化物分佈的重要手段。“潛龍二號”裝載有高清晰數碼相機,具有在複雜海底地形條件下近底航行的能力,可實現近底5米~7米光學成像。本航段試驗中,“潛龍二號”獲得洋中脊近海底高分辨率照片300多張,成功拍攝到多張含有硫化物、玄武岩、貝殼及魚蝦生物的照片。這是我國AUV首次獲得洋中脊熱液區的近海底高清晰照片。

由於本航次是“潛龍二號”首次在複雜洋中脊作業,試驗過程中也不可避免地遇到了一些問題,其中包括由於對熱液區環境缺乏足夠認識而造成失誤、潛水器裝載設備出現可靠性問題等。試驗隊員克服困難、團結協作、刻苦攻關,不斷總結經驗和教訓,解決問題並完善設計,終於完成了規定的所有驗收試驗項目。

本次試驗再次驗證了“潛龍二號”的多項關鍵技術:首次採用全新非回轉體立扁形設計和推進器佈局,增強了潛水器的機動性能,實現了複雜海底地形下的穩定航行和路徑跟蹤能力;首次採用基於前視聲吶的避碰控制方法,大大提高了障礙物的有效識別能力,實現了複雜海底地形條件下的有效避碰控制;採用測深側掃聲吶水下實時信號處理技術,實現了深海近海底高精細地形地貌快速成圖;國內首次在AUV上安裝磁力探測傳感器,實現了對磁輻射設備的有效屏蔽及磁探測數據的有效校正及處理。

西南印度洋第一航段驗收試驗的結束,標誌著“潛龍二號”試驗性應用的開始。根據航次計劃,“潛龍二號”將在大洋第40航次第二航段開展試驗性應用,逐步形成資源勘察能力。

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