2019-05-21・旺報-綜合報導

2019-05-21・旺報-綜合報導
蛟龍號靠聲納 海底輕鬆「聽看說」

裝設高速數位水聲通信 完成7000公尺級試驗

位於太平洋西部馬里亞納群島以東的馬里亞納海溝,為目前人類探知的地球最低點、海面下1萬1034公尺,大陸的蛟龍號載人潛水器已在此下潛至7062公尺,創下中國的載人深潛紀錄。蛟龍號的高速數位水聲通信,為全球首度在作業型載人潛水器上應用,讓其得以擁有「耳朵」與「嘴」,每分鐘自動向母船匯報狀態。

蛟龍號在海底捕獲深海生物樣本。(新華社資料照片)
蛟龍號在海底捕獲深海生物樣本。(新華社資料照片)

蛟龍號由大陸自行設計、自主組裝研製,2002年起被列為國家高技術研究發展計畫(863計畫)重大專項。2010年5至7月,蛟龍號在中國南海進行多次下潛任務,最大下潛深度達到7020公尺;位於大洋最深處的馬里亞納海溝,在此高壓、漆黑與冰冷環境下,蛟龍號順利完成7000公尺級的海上試驗。

2018年5月17日,第二十一屆中國北京國際科技產業博覽會上,民眾參觀「蛟龍號」模型。(中新社)
2018年5月17日,第二十一屆中國北京國際科技產業博覽會上,民眾參觀「蛟龍號」模型。(中新社)

深海地貌 能高精度測繪

蛟龍號重達22噸,下潛速度為每分鐘30至40公尺,載著工作人員一路下潛到深海。下潛過程中,工作人員必須集中精力測試蛟龍號設備的參數變化。有些試驗持續約12個小時,其中在海底作業時間長達5至6個小時;當蛟龍號下潛至海底,就算光線充足,能見度也只有十幾公尺。
日前參加重慶科技館「科技‧人文大講壇」的中科院聲學研究所高級工程師劉燁瑤揭祕,蛟龍號在深海裡,能「看路」、能「說話」均與聲學技術相關。蛟龍號「眼睛」的功能來自於聲納,利用聲學來進行通信、定位和地形探測,主要依靠避碰聲納、成像聲納兩個系統。
劉燁瑤指出,避碰聲納觀測各個方向是否有障礙物,成像聲納則負責「看」正前方障礙物有多大;透過點與面的結合,駕駛員讓蛟龍號以可控的速度緩行至障礙物旁邊,等到肉眼看清後,再判斷是否需要「煞車」。蛟龍號探測海底的微型地貌也用上聲納,「這就是測深側掃聲納,能夠精細到分米級,完成高精度的測繪。」

潛航員專注查看蛟龍號的各種參數變化。(截圖自新浪微博@共青團中央)
潛航員專注查看蛟龍號的各種參數變化。(截圖自新浪微博@共青團中央)

不需操作 可自動匯報

蛟龍號不僅有「眼睛」,並有高速水聲通信為其扮演起「耳朵」與「嘴」,每分鐘向母船匯報一次自身的情況,「水聲通信系統自動把信息傳給母船,不用我們工作人員。」
蛟龍號為全球首個使用高速數位水聲通信的載人潛水器,並實現雙方向語音通信與資料通信。「而國外的技術,則需要人看了相關參數後,再用語音匯報。」劉燁瑤信心十足地表示,蛟龍號的高速數位水聲通信系統,讓潛航員、專家、學者能夠身心完全投入至科研當中。

(記者/賴廷恆)