进军海洋 开发海洋的有力保障

中国科学院院士 吴澄

　　6000米洋底对人类来说， 是一个有待开发的新空间。这是一个资源丰富的疆域，将成为人类未来的重要资源。因此，洋底的探测和太空探测类似，同样具有极强的吸引力和挑战性。与航天相比更困难的是，6000米洋底的压力高达600个大气压，母船与水下机器人之间的通讯联系因水中电磁波很难传播而变得困难，而且海底海况十分复杂，因而要求水下机器人必须能高度“智能”和“自主”地处理各种问题。6000米水下无缆自治机器人的研制，涉及到自动化、计算机、水声、深潜、水动力、材料、能源等各种专业，需要解决水中通讯、高压密封、自主航行控制、动力系统、能源系统、各种信息的采集和处理、特种材料以及可靠性等高技术。

　　“863计划”自动化领域前首席科学家蒋新松院士，从1992年6月起，抓住90年代初国际合作的良好时机，与俄罗斯科学院远东分院海洋技术问题研究所合作，以我方为主，引进高压密封技术，开始研制6000米无缆自治水下机器人。三年后研制成功的水下机器人能进行6000米深水录像和拍照，进行海底地势与剖面测量、水文测量、海底多金属结核丰度测定、海底沉物目标搜索和观察，自动记录各种数据(包括图像和机器人水下运动轨迹及其坐标位置等)。它可按预编程航行和工作，自动避障，具有故障自诊断和应急上浮功能，并能提供指令遥控。1995年7月至8月，这台机器人参加中国大洋矿产资源研究开发协会(简称“中国大洋协会”)组织的太平洋西区深海试验，对洋底多金属结核进行了试验调查，取得了一批宝贵的资料，得到了用户的好评。第一台水下6000米自治机器人的研制和海试成功，是我国水下机器人技术的一个里程碑式的重大进展，使我国成为世界上少数拥有潜深6000米自治水平机器人的技术和设备的国家之一。

　　为了进一步提高水下6000米自治机器人的可靠性、实用性、后勤保障能力、机动性和续航能力，使其由可用样机发展为实用样机，1996年8月起正式实施了水下6000米自治机器人的工程化项目。其目标是为中国大洋协会进行大洋调查提供水下6000米自治机器人实用样机。

　　工程化的主要工作是提高原样机的可靠性，达到实用化的目的。为此进行了“抛载系统在深海条件下的可靠性研究”、“新无线电信标研制”、“应急灯标效果的改善”、“控制计算机死机问题”、“提高防碰声纳的可靠性”、“测扫声纳性能改善”、“长基线界面系统改进”以及某些硬件和 AUV、 APS软件的完善等研制工作。课题组在完成工程化的全部改进提高工作和实验室调试后，1996年 12月底至1997年2月初，在云南抚仙湖进行了大型湖上试验。下水31次，进行了最大航速测试，悬停试验、推力和速度关系试验、侧移调试、不同深度的综合试验，以及温度、盐度测试、摄像、录像、侧扫、浅剖和应急系统性能考核。试验证明，经过工程化后的水下6000米自治机器人，其性能、可靠性、安全性等都有了很大的提高，完全可以赴太平洋进行试验应用。

　　这一任务的完成，表明经过工程化改进后的水下6000米无缆自治机器人性能卓越，可靠性高，能执行所赋予的使命，从而实现了自治水下机器人从手编程型向监控型的转变，技术水平又上了一个台阶。有关专家认为，该水下机器人是目前世界上最先进的洋底探测设备。其应用调查任务的圆满完成，不仅表明我国拥有研制这类高技术的自治水下机器人的能力和手段，而且己经进入洋底多金属结核资源的探测应用的实用阶段，也为我国下一世纪进军海洋、开发海洋资源提供了强有力的技术手段和工具。

摘自科学时报