深海勇士号将正式验收交付!

文章作者:bianji3 | 2017-11-30
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     深海勇士号载人潜水器简称“深海勇士”,是中国第二台深海载人潜水器,它的作业能力达到水下4500米。潜水器取名“深海勇士”,寓意是希望凭借它的出色发挥,像勇士一样探索深海的奥秘。

     2017年10月3日,“深海勇士”号载人深潜试验队在中国南海完成全部海上试验任务,胜利返航三亚港。

    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。

       潜水器水下作业要基于这些数据做出判断,首先就要求数据是准确的,但是在大概七年前,国产多普勒测速仪的精度还远不及国外产品。为了提升设备性能,研制人员在试验中一次次推翻之前的设计。除此之外,为潜水器提供高精度的航向和姿态信息的惯性导航,在以前深海潜水上采用的都是国外产品;而在“深海勇士”号上,北京自动化控制设备研究所首次实现了深海潜水器惯导的国产化,其航向精度为正负0.01度,达到国际先进水平。

  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。

 

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