又一“大国重器”今日交付：精准定位 能大海捞针

本月30日，中国4500米载人潜水器——深海勇士号将正式验收交付，它拥有目前世界先进的控制系统，预计在今后30年里将为海洋科考服务。

 

 

新一代潜水器控制系统发布正式版

 

深海勇士号拥有目前世界先进的控制系统，这套控制系统于日前发布了正式版。这意味着，它今后可以应用在各类潜水器中，也为中国正在建造的万米级潜水器打下基础。如果把载人潜水器想象成智能生物的话，控制系统就像生物的大脑和神经系统。究竟它有多聪明呢？

 

 

深海勇士号控制系统研制课题负责人祝普强：

 

比如潜水器在水下是什么姿态，它怎么往前跑，怎么作业，怎么悬停，都有一个很好的控制。另外，现在汽车也在往无人驾驶或者自动驾驶方面发展，而我们潜水器已经具备自动驾驶的能力。

 

中国自主研发的万米级全海深潜水器，预计在2020年前往世界海洋最深处的马里亚纳海沟进行下潜。深海一万米，漆黑一片，温度骤降，潜水器每平方厘米都要承受1.1吨的压强。怎么保证三位潜航员的安全，是潜水器控制系统最关键的课题。

 

首先，先进的避碰系统可以确保潜水器在深海航行过程中，遇到障碍物时能紧急刹车。另外，潜水器如果发生漏水，控制系统可以关掉液压系统，来保护潜水器主体。

 

深海勇士号载人潜水器试航员赵兵：

 

要让一个20吨级的载人潜水器在深海的环境下，在克服自身的大惯性以及海流的扰动，实现在海底进行正负20厘米的控制精度，这是一个具有很大挑战性的难题。我们进行反复的设计和改进，最终也验证了我们的控制系统和控制精度，是能够满足设计需要的。

 

实现精准定位大海也能捞针

 

除了自动驾驶、紧急制动、防止漏水以外，新一代潜水器控制系统最牛的设计就是自带导航，可以实现大海捞针。

 

深海勇士号载人潜水器控制系统负责人祝普强：

 

比如去热液区、去冷泉区作业，或者是做深渊的海底培养，我们把设备放在那儿，都需要第二次或者多次重复到达那个位置，所以这个相当于就是个大海捞针。

 

 

万米深海，浩瀚无边。历经3代技术革新，新型潜水器控制系统终于实现了在水下的导航定位。试航员赵兵介绍，“深海勇士号”在进行第22次海事下潜时，其中的任务之一就是要寻找到第19次下潜放的标志物。

 

深海勇士号载人潜水器试航员赵兵：

 

我们当时拥有的信息只有在布放的时候记录的坐标信息，要驾驶潜水器在3500米的深度来搜寻到这样一个直径不到50厘米的标志物，无异于大海捞针，我们在以标志物为中心，直径20米的区域内进行来回蛇形式的搜索。最后，依靠导航定位算法和我们的搜寻策略，成功地寻找到了标志物。

 

自主研发打造潜水器最强大脑

 

深海勇士号载人潜水器全部由中国人自主研发建造，控制系统作为最复杂的设计系统，国产化之路并不是一帆风顺，用科学家的话来说，就是摸着石头过河。从初代的只能完成简单的操作，到拥有最强大脑，经历了16年。

 

深海勇士号载人潜水器控制系统负责人祝普强：

 

第一代主要符合的是工程需求的要求，也就是完成最简单的潜水器的控制，要求潜水器能动，能干活，能下潜就可以了。因为我们第一代也是首创，国内之前是没有的。

 

 

为了满足了科学需要，第二代潜水器控制系统将深海地形图加入其中，让潜水器在深海摸清方向，到了最新一代，实现了诸多高级指令和功能，打造出目前国际一流的潜水器大脑和神经。

 

深海勇士号载人潜水器主任设计师赵洋：

 

实际调试的时候，很多数据甚至都采不到。所以，当时我们在现场也费了很大的精力去改进接口模块，解决上面出现的一些数据线路问题，最终把我们所有的国产化设备都连接到了一起，实现了目前载人潜水器控制系统的稳定、安全、可靠的运行。