行业动态:“奋斗者”号深潜万米——盘点2020国内十大科技新闻中的测绘科技(四)

2020年国内十大科技成果中,与测绘科技相关的占了一半。北斗导航系统建成、天问一号远巡火星、嫦娥五号上九天揽月,采集月壤、“奋斗者”号下五洋捉鳖,深潜万米、珠峰最高精度下新高程的测定,无一不彰显着新时代下测绘学科为国计民生、科技事业带来的发展与贡献。
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载人深潜10909米后,“奋斗者”号全海深载人潜水器成功完成万米海试并于11月28日胜利返航。
载人深潜10909米
10月10日,“奋斗者”号从海南省三亚市崖州湾南山港码头启航,前往西太平洋马里亚纳海沟海域实施万米深潜试验任务。10月27日,“奋斗者”号下潜首次突破万米,并于11月10日创造了10909米的中国载人深潜新纪录;11月13日,“奋斗者”号完成了世界上首次载人潜水器与着陆器在万米海底的联合作业,并进行了视频直播。作为人类历史上第4艘全海深载人潜水器,为实现万米海底作业目标,“奋斗者”号研发团队历经5年艰苦攻关,在耐压结构设计及安全性评估、钛合金材料制备及焊接、浮力材料研制与加工、声学通信定位、智能控制技术、锂离子电池、海水泵、作业机械手等方面实现多项重大技术突破,核心部件国产化率超过96.5%。

奋斗者号
“奋斗者”号的“慧眼”
山东科技大学海洋测绘装备科研团队承担了“奋斗者”号全海深近底多波束测深系统的数据采集、信号解调、波束形成、底检测和波束归位等关键技术研究及实时处理软件开发。全海深近底多波束测深系统与中科院声学所测深侧扫声呐配合工作,通过接收测深侧扫发射的探测声波,测量潜水器正下方的海底地形,创造了国产装备海洋测绘深度的新纪录。这些先进技术具有完全自主知识产权。全海深近底多波束测深系统通常搭载在各型潜水器上,靠近海底时工作,相当于潜水器俯视下方的“慧眼”,在水质混浊,能见度很差的情况下也可精确测量水下地形地貌,探测水底及水体目标,对于测量深渊地形地貌,感知海洋环境和保障潜水器航行安全具有重要作用。除了搭载在“奋斗者”号载人潜水器上,全海深近底多波束测深系统已成功应用于深海ARV等多个深远海重大项目。
该研究团队还参与了中科院声学所研究团队牵头的11000米深水多波束测深系统研究,负责声呐信号高速并行优化处理软件及数据同步采集软件开发。该型深水多波束测深系统安装在“探索2号”科考船上,采用了多条带发射、多脉冲线性调频、实时发射波束姿态稳定和近场聚焦等先进技术,适用于安装在专业测量船上,大范围高效率测量深海地形,目前世界上只有挪威、德国和美国等少数几个国家掌握相关技术。

“奋斗者”号从马里亚纳海沟传回的潜航员语音
“奋斗者”号研制及海试的成功,显著提升了我国载人深潜的技术装备能力和自主创新水平,推动了潜水器向全海深谱系化、功能化发展,为探索深海科学奥秘、保护和合理利用海洋资源提供了又一利器,为引导公众关心认识海洋、提升全民海洋意识、加快建设海洋强国作出了突出贡献。