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6000米无人无缆潜器(AUV)“潜龙一号”顺利完成应用性试验

已有 5487 次阅读 2014-2-25 17:54 |个人分类:《中国科学》论文|系统分类:论文交流| AUV, 潜龙一号, 海洋机器人

2013116日,我国自主研制的6000米无人无缆潜器(AUV)“潜龙一号”顺利完成了应用性试验工作。期间,结合执行中国大洋29航次科考任务,“潜龙一号”在中国大洋协会多金属结核合同区内下潜7次,完成了海底声学探测92.1 km,获取了33 km2海底精细地形地貌数据;不仅为查明该区域多金属结核分布规律提供了宝贵资料,还在海试期间全面检验了“潜龙一号”的各项性能,为“潜龙一号”后期改进及实用化应用积累了丰富经验。

这项研究发表于《科学通报》201312月出版的第58卷增刊II,是由封锡盛院士领衔的自主水下机器人技术研究团队为核心完成的。

1.研制背景

6000米无人无缆潜器(AUV)是《国际海域资源研究开发十二五规划》重点项目之一,是中国大洋协会为有效履行与国际海底管理局签署的多金属结核勘探合同,委托中国科学院沈阳自动化研究所牵头,联合中国科学院声学研究所、哈尔滨工程大学等单位共同研制的。它是我国具有自主知识产权的首台实用型6000AUV深海装备,以海底多金属结核资源调查为主要目的,可进行海底地形地貌、地质结构、海底流场、海洋环境参数等精细调查,为海洋科学研究及资源勘探开发提供必要的科学数据。

6000AUV2011年底启动研制;2012年完成本体研制及组装;20133月完成湖上试验,并正式由中国大洋协会命名为“潜龙一号”;4月份在南海开展了初步海上试验,最大下潜深度4159 m50 m定高潜航距离10.5 km10月份结合中国大洋第29航次任务,首次开展应用性试验工作。

2.主要性能指标及系统组成

“潜龙一号”长4.6 m、直径0.8 m,空气中重1500 kg;最大工作水深6000 m;巡航速度为2节;最大续航能力超过24 h;作业海况不大于4级。其作业深度、续航能力、作业精度等技术性能指标在同类装备中处于国际先进水平。

“潜龙一号”主要由潜器本体系统、水面支持系统和声学定位系统组成。潜器本体系统主要负责水下运载,控制潜器的航行并保证使命任务的最终实现,以及完成潜器全部声学设备的同步协调工作及潜器对底测速、避碰测距、海底微地形、地貌精细探测、底质判断等工作。水面支持系统主要负责完成潜器的布放与回收,系统技术检查,使命设定,数据后处理等,同时负责潜器在母船上的安装、固定及运输中的安全等保障工作。声学定位系统负责完成潜器在水下执行使命期间的水下定位和水上监控。

3.应用性试验

“潜龙一号”应用性试验是中国大洋第29航次调查任务的一部分,以实际探测应用为目标,全面检测“潜龙一号”的各项性能。试验区域为东太平洋我国多金属结核合同区内的详细勘探区。应用性试验历时12天,共进行了7个潜次的试验与实际探测作业,完成了近海底声学、水文等综合调查测线92.1 km,获得了约33 km2的海底测深侧扫资料、浅地层剖面数据以及相应的温、盐等物理海洋数据。

除获取上述宝贵数据资料外,该次应用性试验还全面检验了潜器本体功能以及探测设备的技术性能。一是“潜龙一号”在总体集成技术、布放回收技术、深海导航及定位监控技术、高智能控制技术、深海探测技术、多声学设备协调技术等技术难点上实现了突破,并多次创造我国深海AUV连续工作时间的记录,表明该次研制工作向产品化迈出了坚实的一步;二是海试获取的数据质量良好,这些数据将为研究小尺度多金属结核分布规律提供宝贵的精细地形数据,显示了“潜龙一号”特有的近海底精细调查作业的优势;三是成功实现了4级及以下海况下无人下艇昼夜安全布放与回收潜器的能力,探索了一套安全、高效、规范化的作业模式,为今后“潜龙一号”实现深海大洋的全面应用打下了良好的基础。

 

来源论文:

封锡盛, 李一平. 海洋机器人30. 科学通报, 2013, 58( 增刊II): 2-7

论文链接http://csb.scichina.com:8080/kxtb/CN/abstract/abstract513344.shtml

 



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