我国研发无人下潜器“潜龙一号” 助力深海勘探开发

2014-09-30 08:36:13    来源:中国勘测联合网

摘要:作为我国自主研发的6000米无人无缆潜水器,“潜龙一号”自研发以来就备受关注。它可完成海底微地形地貌精细探测、底质判断、海底水文参数测量和海底多金属结核丰度测定等任务。

作为我国自主研发的6000米无人无缆潜水器,“潜龙一号”自研发以来就备受关注。

“潜龙一号”,是中国国际海域资源调查与开发“十二五”规划(2011-2015年)重点项目之一,是中国自主研发、研制的服务于深海资源勘查的实用化自主式水下潜器(Autonomous Underwater Vehicle,简称AUV)。可完成海底微地形地貌精细探测、底质判断、海底水文参数测量和海底多金属结核丰度测定等任务。

“潜龙一号”由中科院沈阳自动化所、中国科学院声学所、哈尔滨工程大学等共同研制,其外形是一个长4.6米、直径0.8米、重1500公斤的回转体,最大工作水深6000米,巡航速度2节,最大续航能力24小时,一次拍摄照片量达30000张,配有高分辨率测深侧扫声呐、浅地层剖面仪、照相机、CTD以及浊度计、氧化还原电位计等一系列化学传感器和探测设备。

“潜龙一号”有三种工作模式,分别是声学探测模式、光学探测模式、声学和光学综合探测模式,通过路径规划等程序设定,潜水器在水下可以根据不同的任务,自主选取不同的运动模式,在较复杂的海底地形下,它还能够自主避障。它可实现三维坐标下5个自由度的连续运动控制,具有自动定向、定深、定高、垂向移动、横向运动、位置和路径闭环控制功能,也具有水面遥控航行功能。


“潜龙一号”项目历程

2011年11月——正式启动

2013年3月——完成湖试并验收

2013年5月——进行海试

2013年10月——进行首次实验性应用

2014年——首次完成5000米以下深海光学探测

海试

2013年5月,由广州海洋地质调查局实施“潜龙一号”南海海试任务,累计完成了7次下潜,设备布放与回收成功率达100%。最大下潜深度达4159米,对潜器的结构强度、深水耐压、深海配平、布放与回收、自主航行控制、组合导航、声学定位、声学探测、光学探测以及水文参数测量等功能和性能进行了试验验证,获得了海底地形地貌、底质以及水文等一批探测数据。

首次实验性应用

2013年10月6日,我国“海洋六号”科考船搭载“潜龙一号”赴东太平洋作业区执行中国大洋第29航次第三航段科考任务,同时也是“潜龙一号”首次进行实验性应用。这是继“蛟龙”号载人潜水器和“海龙”号无人有缆潜水器之后,又一种国产自研高科技设备在深海大洋进行试验性应用,是我国深海技术发展的重要标志。同时,研制人员也将通过这次试验性应用,为潜龙一号的进一步完善提供技术依据。

实验性应用为期10天,早晨6时,工作人员开始进行潜器下水前的技术检查和使命程序下载,7时30分开始布放,7时55分布放成功。
   

我国自主研发无人下潜器“潜龙一号” 助力深海勘探开发

“潜龙一号”入水


1个多小时后,潜器无动力下潜至5080米的深度,开始在距海底50米的高度沿规划路线作业。

17时19分,“潜龙一号”在水下作业8小时5分钟后,向水面监控系统发出了上浮信息,并于19时30分成功被回收至甲板,获得了一批测深侧扫、浅地层剖面、水文等资料。


我国自主研发无人下潜器“潜龙一号” 助力深海勘探开发
回收至甲板


在作业期间,工作人员通过潜器传回的数据信息,实时监测潜器工作状态。数据显示,潜器水下航行姿态稳定,准确按规划线路航行作业。此次应用为声学探测,作业获取了64GB的声学数据,数据质量优良。潜次后检查显示,潜器各设备性能正常。这些都意味着我国自主研制6000米AUV首次大洋试验性应用取得初步成功,另外,5080米的作业深度创下了我国自主研制水下无人无缆潜器深海作业的新纪录,获得了一批测深侧扫、浅地层剖面、水文等资料。

首次完成深海光学探测

2014年9月,经过近半年的设备改造,解决了2013年在试验中存在的问题,通过本次下潜证实一年来“潜龙一号”性能的长足进步,也说明了“潜龙一号”可以应用于海底的微地形地貌调查。

“潜龙一号”成功下潜到5200多米深的海底,开始执行预订定高5米的光学探测使命。潜器在水下航行作业5个半小时后,完成了探测任务,于当地时间14:30抛载上浮,并在17:00顺利回收至母船

 
我国自主研发无人下潜器“潜龙一号” 助力深海勘探开发

“潜龙一号”完成光学探测任务后返回母船“海洋六号”


中国大洋协会装备处负责人宋成冰说:“‘潜龙一号’下潜到距离海底5米时,携带的光学照相机就开始照相,因为距离海底非常近,所以作业难度会比较大。”在多金属结核区拍摄的影像资料,将能反映结核区的分布情况,用于海底的地质调查、分析工作。潜水器回收、下载数据之后,就会开始分析工作。
 

我国自主研发无人下潜器“潜龙一号” 助力深海勘探开发

“潜龙一号”在离海底5米高处清晰地拍摄下多金属结核分布和海底生物


此次光学探测完成测线总长度为6.3千米,共拍照1280张,图片质量优良。整个作业过程中潜器各设备性能正常,这也是“潜龙一号”首次在5200多米深的深海海底完成光学探测任务,成功达到了应用性试验的目的。根据计划,“潜龙一号”还将再次潜入太平洋深处,执行第二次声学探测使命,全面检验潜器性能,为进一步完善提供技术依据,同时它获取的数据还将为我国多金属结核专属勘探区未来的开发提供宝贵的精细地形地貌资料。

目前,“潜龙一号”目前主要负责我国东太平洋海域海底多金属结核的勘测调查任务,自实验性应用以来提供了大量数据图片信息,为增加中国对东太平洋海域的了解和开发做出了巨大贡献。(中国勘测联合网  综合报道)


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