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载人潜水器“深海勇士”号今天交付 聪明的“大脑”能大海捞针

2017-11-30 14:09 北京晚报 TF003

2017年11月30日讯,今天,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年里为海洋科考服务。

央视供图

新一代潜水器能自动驾驶

“深海勇士”号载人潜水器所拥有的先进的控制系统日前发布了正式版。这意味着,它今后可以应用在各类潜水器中,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,控制系统就像生物的大脑和神经系统。它究竟有多聪?据“深海勇士”号控制系统研制课题负责人祝普强介绍:它能自动驾驶、紧急制动、防止漏水。潜水器在水下是什么姿态,怎么往前跑、作业、悬停,都有一个很好的控制。目前汽车正在往无人驾驶或自动驾驶方面发展,而我们的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3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说,要让一个20吨级的载人潜水器在深海环境下,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的难题。经过反复地设计和改进,最终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 大海里能捞针

此外,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。祝普强说,如去热液区、冷泉区作业或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,这个相当于大海捞针。

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。据试航员赵兵介绍,“深海勇士号”在进行第22次海事下潜时,任务之一就是要寻找到第19次下潜放置的标志物。 赵兵说:我们当时拥有的信息只有在布放时记录的坐标信息,要驾驶潜水器在3500米的深度来搜寻到一个直径不到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地搜索。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。祝普强说,第一代主要符合工程需求的要求,即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。第二代潜水器控制系统将深海地形图加入其中,让潜水器在深海能摸清方向。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表示,实际调试时很多数据甚至都采不到。当时我们在现场改进接口模块,解决一些数据线路的问题,最终实现了目前载人潜水器控制系统能够稳定、安全、可靠地运行。据央视

 

来源:北京晚报

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