勇闖深海的「黃胖魚」——我國水下機器人實現重大突破

4月20日，我國自主研發的水下機器人「潛龍二號」歷經三個多月的印度洋海底探險，終於順利完成所有試驗探測項目，回到瀋陽。

這條萌萌的「黃胖魚」究竟完成了哪些任務，實現了哪些新的突破？

4月22日，工作人員對「潛龍二號」進行維護保養。 新華社記者 李鋼攝

潛龍二號：中國4500米級自主水下機器人

大名鼎鼎的「蛟龍號」是「潛龍二號」的親戚。長3.5米，通體鮮黃色，頭尾各有兩個紅色「魚鰭」型推進器，「潛龍二號」看上去就像一條黃胖魚。中科院瀋陽自動化所是它的誕生之地。

「潛龍二號」是國家863計劃「深海潛水器技術與裝備」重大項目課題之一，為4500米級自主水下機器人（AUV）。其總體目標為，自主研製出一套4500米級的AUV系統，以此為平台，集成熱液異常探測、微地形地貌測量、海底照相和磁力探測等技術，形成一套實用化的深海探測系統，用於多金屬硫化物等深海礦產資源勘探作業。

從去年12月16日出發，到今年3月4日完成潛器驗收試驗和試驗性應用。「潛龍二號」共完成16次下潛，順利通過現場驗收，探測面積達218平方公里，最大深度超過3200米。

探秘深海石林，首次出征挑戰中脊海底

1月10日8時許，西南印度洋，海面風平浪靜。但在深達3000多米的海底卻崇山峻岭，最大落差高達1000多米。「潛龍二號」在這裡完成了它的第一次大考。在止盪繩的牽引下，「黃胖魚」緩緩由「向陽紅１０號船」的後甲板沒入水中。這時，研發團隊的所有人也都簇擁到監控室，全神貫注地看著屏幕。「黃胖魚」每隔24秒出現一個新的數據，並逐漸形成運行軌跡。約半小時後，「黃胖魚」到達預定深度，開始自主航行。

印度洋中脊海底環境複雜，作業難度極大，稍有不慎「黃胖魚」就會發生碰撞，甚至一去不復返。

——「潛龍二號」軟體負責人 徐春暉

為了提高「潛龍二號」海底實戰力，研發團隊改進了傳統的迴轉型設計，使用立扁形設計和可旋轉推進器減少行進阻力，還首次採用基於前視聲吶的避碰控制方法。

近90天的海試中，「潛龍二號」首次成功完成了對「海底黑煙囪」——深海硫化物熱液區的探測，這個區域富含銅、鋅、鉛、金與銀、鈷、錳等金屬元素。單次下潛最長時間超過32小時，最大深度超過3200米，連續4個長航程成功探測成績為我國深海機器人之最。同時「黃胖魚」還拍攝到含有硫化物、玄武岩、貝殼及多種未知名字的魚蝦類生物高解析度照片300多張，為將來硫化物礦區的評估及科學研究提供了重要依據。

工作人員對「潛龍二號」進行維護保養。 新華社記者 李鋼攝

靠譜「黃胖魚」未來目標：馬里亞納海溝

「潛龍二號」的成功海試，鞏固了中國科學家乘勢而上的信心，但並沒有模糊自己與世界頂尖水平的差距。

這次海上應用中，我們實現了很多技術上的首次。如首次採用全新非迴轉體立扁形設計和推進器布局，增強了潛水器的機動性能；首次採用基於前視聲吶的碰壁控制方法，大大提高了障礙物的有效識別能力，實現了複雜海底地形條件下的有效避碰控制；國內首次在AUV上安裝了磁力探測感測器，實現了近海底高精度磁力探測等等。

——中科院瀋陽自動化所研究員 「潛龍二號」總設計師 劉健

印度洋歸來，劉健團隊已經開始謀劃「潛龍二號」的2.0版。作為載體結構負責人也是團隊中最年輕的一員，80後王曉飛說：「希望它更智能識別障礙，擁有在水下更強大的生存能力和執行能力，甚至實現自我保護及自我健康診斷。」

劉健也表示，即使是單機，智能化水平和通訊能力仍有許多問題待解。如何讓「黃胖魚」像人一樣有更多的智能，永遠沒有止境，甚至我們取得的一切，只是剛剛開始。

科學家們對水下機器人革命的預測是，水面和水下相混合，成為混合機器人。

它可以是一體，也可以是模塊化的組合，還可以和空中、地面機器人共同開展工作。

以「潛龍二號」為新的起點，中國水下機器人開始游向下一站。未來十年，中國的水下機器人一定能到達馬里亞納海溝。

——中國工程院院士、中科院瀋陽自動化研究所研究員 封錫盛

三十年磨礪：我國自主水下機器人發展之路

上世紀70年代末，被譽為「中國機器人之父」蔣新松院士提出發展水下機器人。1986年，中國研製出我國首個水下機器人「海人一號」，1995年誕生了「CR-01」6000米水下機器人，但二者均為原理型樣機，沒有進入實際應用。

圖為我國早期研製的「探索者」號1000米無人潛水器。資料圖

75歲的封錫盛，是中國工程院院士、中科院瀋陽自動化研究所研究員，他見證並參與了中國水下機器人從零起步到發展壯大全過程。自動化所是它的誕生之地。他介紹說：「研製『海人一號』之前我都沒見過水下機器人什麼樣，全靠團隊自主摸索；研發1000米自主水下機器人時，靠全國大協作，幾十家單位院所聯合攻關；研製『CR-01』時，和俄羅斯科學家合作，從1000米直接跨越到6000米，克服了關鍵技術和零部件的重重困難……」

研發水下機器人，這是一個國家綜合實力的象徵。作為自主研發、擁有自主知識產權的「潛龍二號」，標誌著中國水下機器人發展進入到一個新階段，已躋身國際先進水平。進入21世紀以來，發達國家都憑藉本國的實力希望更大限量地分享深海海底資源這塊「蛋糕」。於是，在《聯合國海洋法公約》框架內，「藍色圈地」運動正日趨激烈。

十三五規劃中已明確提出加強深海、深地、深空、深藍等領域的戰略高技術部署。「以『潛龍二號』為新的起點，中國水下機器人開始游向下一站。

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