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沈阳造“探索4500”打开北极海底世界“大门”

沈阳日报 2021年10月09日 09:51

  10月8日记者了解到,中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究室参与第12次北极科考的队员已回到沈阳,并对执行科考任务的“探索4500”自主水下机器人(以下简称为“探索4500”)进行了设备的恢复和检修。

  在此次北极科考中,“探索4500”首次成功实现了我国自主水下机器人在北极高纬度海冰覆盖区近海底科考应用,将为我国深度参与北极环境保护提供重要的科学支撑。

  创新研发

  冰下回收新技术日臻成熟

  “在极地高纬度地区,科考母船会因为风、流等相互作用发生位移,使水下机器人的布放和回收难以在一个相对固定区域内实现,冰层也会阻碍母船和水下机器人之间的通讯。这些都要求水下机器人拥有自主导引能力,能够准确接收母船指令,并根据自身设备的状态调整运行轨迹,在回收过程中逐渐向母船靠拢,从而实现自动、安全回收。”此次北极科考任务负责人、中科院沈阳自动化所副研究员邵刚介绍,针对此次北极科考工作区高密集度海冰覆盖的特点,科研团队创新性地研发了声学遥控和自动导引相融合的冰下回收技术,确保了“探索4500”连续下潜成功,并全部安全回收。

  在一次作业前,原定的下潜区域气温骤降,海面结冰,不得不利用母船破冰,创造了一个可以布放水下机器人的环境。邵刚介绍,这种范围较小的布放环境,对水下机器人自身能力是一个挑战,最终完成了布放与安全回收,证明了“探索4500”具备了在极地恶劣环境下开展科考应用的能力。

  探索未来

  提高自主装备的科考能力

  此次科考前,科研团队对“探索4500”进行了环境适应性、高纬度导航、海底探测、故障应急处理等技术升级与改造,并开展了湖海验证,全面提高了系统的可靠性。

  “‘探索4500’的成功应用,充分验证了其在北极冰区低温环境下,良好的适应能力、高纬度高精度导航能力、密集冰区故障应急处理能力和洋中脊近海底精细探测能力,开创了我国自主水下机器人在北极科考应用的先例,也极大推进了水下机器人的创新发展。”中科院沈阳自动化所副所长李硕研究员介绍,近年来,面向国家重大需求,中科院沈阳自动化所一直致力于推动水下机器人的谱系化发展,极地科考一直是水下机器人发展的重点方向,先后有4种类型6台套水下机器人参加了8次极地科考,为我国水下机器人在极地应用贡献了沈阳力量。

  “展望‘十四五’,中科院沈阳自动化所将以此次北极科考为契机,继续面向国家在极地领域的重大战略需求,加大南北极海洋装备的研发力度,提高我国极地自主探测装备的科考能力,提升我国在极地事务中的话语权,积极推动我国由极地考察大国向极地科学强国的目标迈进。”中科院沈阳自动化所所长于海斌说。沈阳日报、沈报全媒体记者 岳雨