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我国自主研发的“潜龙二号”取得重大突破

2016-02-03 11:18 中国·青岛蓝色经济网

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1月29日,4500米级深海资源自主勘查系统(AUV)西南印度洋海上试验现场验收专家组正式公布了对“潜龙二号”验收试验的考评结果:一致同意通过现场验收。此次重要考核节点的验收通过,标志着我国在使用AUV进行海底硫化物调查领域进入国际先进行列。 

据中国海洋报特派记者了解,4500米级深海资源自主勘查系统(“潜龙二号”)是“十二五”国家“863”计划深海潜水器装备与技术重大项目课题之一,总体目标为自主研制出一套4500米级的AUV系统,以此为平台,集成热液异常探测、微地形地貌测量、海底照相和磁力探测等技术,形成一套实用化的深海探测系统,用于多金属硫化物等深海矿产资源勘探作业。该课题由中国大洋矿产资源研究开发协会办公室负责,中科院沈阳自动化研究所为技术总体单位,联合国家海洋局第二海洋研究所等单位共同研制。  

中国大洋40航次第一航段期间,“潜龙二号”在我国西南印度洋多金属硫化物合同区共开展8次探测试验,取得多项突破性成绩:首次使用自主知识产权的AUV进行洋中脊热液区探测任务,获得了断桥、龙旂热液区的近海底精细三维地形地貌数据和磁力数据,同时获得和发现断桥、龙旂热液区多处热液异常点,并获得洋中脊近海底高分辨率连续照片,将为西南印度洋多金属硫化物合同区资源勘探提供重要依据。该技术的应用将大大提高海底硫化物勘探能力和效率,这是我国大洋多金属硫化物勘探技术的重大突破。  

西南印度洋脊上热液活动的分布与断裂和岩浆活动密切相关,大多分布在洋脊的复杂地形。西南印度洋热液区地形极为复杂,其中断桥热液区试验海域海底地形起伏高达290米,龙旂热液区试验海域海底地形起伏更是高达850米。对于完全自主的AUV系统来说,要在如此复杂的地形条件下实现近海底探测极其困难。由于课题组在航前进行了周密准备,开展了大量复杂地形下的仿真工作,因此在本航次试验中,“潜龙二号”表现出良好的近海底复杂地形条件下的稳定航行能力,以及出色的避碰控制性能,为其安全有效完成探测任务奠定了基础。仅在断桥热液区一次下潜探测中,“潜龙二号”就先后有效完成9次规避障碍控制。 

完成近海底精细地形地貌探测是“潜龙二号”的一项重要功能。“潜龙二号”采用测深侧扫声呐水下实时信号处理技术,实现了深海近海底高精细地形地貌快速成图,这是我国AUV首次获得洋中脊复杂地形近海底精细地形地貌三维图。  

热液活动区热液异常探测是“潜龙二号”的又一重要功能,它是发现热液活动区,进而找到热液活喷口的重要手段。“潜龙二号”装载有CTD、氧化还原电位计、浊度计、甲烷传感器、磁力仪等重要探测设备,能够探测到热液活动区的热液异常。在本航段试验中,“潜龙二号”成功在龙旂热液区发现和获得热液异常。这是我国AUV首次开展洋中脊热液区的热液异常探测。 

热液活动区的近底光学探测是最终确认热液喷口及硫化物分布的重要手段。“潜龙二号”装载有高清晰数码相机,具有在复杂海底地形条件下近底航行的能力,可实现近底5米~7米光学成像。本航段试验中,“潜龙二号”获得洋中脊近海底高分辨率照片300多张,成功拍摄到多张含有硫化物、玄武岩、贝壳及鱼虾生物的照片。这是我国AUV首次获得洋中脊热液区的近海底高清晰照片。 

由于本航次是“潜龙二号”首次在复杂洋中脊作业,试验过程中也不可避免地遇到了一些问题,其中包括由于对热液区环境缺乏足够认识而造成失误、潜水器装载设备出现可靠性问题等。试验队员克服困难、团结协作、刻苦攻关,不断总结经验和教训,解决问题并完善设计,终于完成了规定的所有验收试验项目。 

本次试验再次验证了“潜龙二号”的多项关键技术:首次采用全新非回转体立扁形设计和推进器布局,增强了潜水器的机动性能,实现了复杂海底地形下的稳定航行和路径跟踪能力;首次采用基于前视声呐的避碰控制方法,大大提高了障碍物的有效识别能力,实现了复杂海底地形条件下的有效避碰控制;采用测深侧扫声呐水下实时信号处理技术,实现了深海近海底高精细地形地貌快速成图;国内首次在AUV上安装磁力探测传感器,实现了对磁辐射设备的有效屏蔽及磁探测数据的有效校正及处理。  

西南印度洋第一航段验收试验的结束,标志着“潜龙二号”试验性应用的开始。根据航次计划,“潜龙二号”将在大洋第40航次第二航段开展试验性应用,逐步形成资源勘察能力。

 

关键词: 海洋经济 蓝色经济

编辑:徐琛

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