“蛟龙”号载人潜水器运行与保障信息管理系统设计与应用

2017年我国"蛟龙"号载人潜水器完成了为期5年的试验性应用,期间累计下潜100余次,形成和建立了科学完善的应用保障体系和专业的应用人才队伍。以"蛟龙"号试验性应用中运行与保障的实践经验为基础,针对其中设备与备品备件管理、运行作业管理、拆检总装管理、数据资料查询与利用等方面的重要需求,设计开发了一套"蛟龙"号载人潜水器运行与保障信息管理系统,通过信息化平台实现设备资源、作业成果以及经验积累传承之间的高效衔接与复用,最大限度地降低装备运行成本、提高作业效率、保障海上作业安全。文章提出的载人潜水器运维体系能够为我国其他行业或部门的载人潜水器、远程缆控机器人(ROV)、水下自治机器人(AUV)等重大海洋装备的运行与保障提供有益参考借鉴。     

高精度测深侧扫系统在载人潜水器中的应用

为提升"蛟龙号"载人潜水器海底综合探测能力,介绍一种采用多子阵海底自动检测—子空间拟合的信号参数估计技术的高精度测深侧扫声纳系统。该系统安装于载人潜水器的两侧,能够测量海底的微地形地貌以及海底和水中的目标,同时获得探测区域高分辨率的地形图和地貌图。通过介绍该高精度测深侧扫系统的工作原理、技术指标及系统组成,结合"蛟龙号"载人潜水器试验性应用航次获得的高分辨率地形地貌数据,对该系统在载人潜水器中的应用和海底地形地貌探测结果进行了分析和展望。     

用于深海温度梯度探测的高分辨力测温系统

高分辨力测温技术一直是制约海底热流探测的关键技术之一,文中介绍了一种用于深海温度梯度探测的高分辨力测温系统,给出了总体设计方案。高分辨力测温电路解决了NTC热敏元件互换性差、输出信号微弱等问题,每个测量通道的信号转换电路、高分辨力测温电路和数据采集电路使用同一个精密电压基准源,提高了测量数据的一致性。搭建了系统测试平台,测试结果表明,使用标定分度为0.05℃的NTC热敏元件,系统量程为0~5℃,分辨力为0.001℃。在中国大洋第38航次搭载"蛟龙"号载人潜水器完成了深海原位实验,获取了西北印度洋大糦热液区深海沉积物的温度梯度数据,验证了系统的高分辨力测温性能,同时也发现,本次作业站位的深海区近似一个恒温场,沉积物的温度波动范围可能小于0.001℃。     

水下声学主动定位技术及其在载人潜水器上的应用

水下声学主动定位技术通过声应答的方式实现水下目标定位,主要分为长基线、短基线和超短基线等三种定位系统。它是海洋开发领域中的一个非常重要的组成部分,为水下目标探测、定位跟踪、海底地形勘探和水下遥控作业等各种高精度工作提供技术支持。在探讨以上三种水下声学主动定位技术的同时,并以"蛟龙号"为例,分析其在载人潜水器上的应用。