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蛟龙号访港 | AI赋能“蛟龙”升级 深海探测更有“潜力”

2024-09-24 05:02:19大公报 作者:刘凝哲、葛冲
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图:此前,“蛟龙号”深海载人潜水器在中国南海执行一次成功下潜后出水。\新华社

  首次访港的“蛟龙号”7000米载人潜水器是当之无愧的“国之重器”。在“蛟龙出海”之前,中国并没有研制这种级别载人深潜器的经验,自主研制“蛟龙号”的过程,是中国科技工作者们在筚路蓝缕中不断攻艰克难,最终勇攀高峰的真实写照。放眼未来,“蛟龙号”将进一步升级,要将以人工智能技术为代表的现代目标识别能力提升上去;通过装配先进传感器获得更精细的数据;发展机电一体化的取样探测能力;实现更精细、更前沿的探测。

  “蛟龙号”是一套较为复杂繁冗的系统。国家深海基地管理中心潜航员齐海滨在接受大公报采访时介绍,其中需要用电的设备就有100多台套,供电控制形成了一组交叉复杂的电气信息流网络,遍布在潜水器的每一个角落,各种电缆200多套,线路上万套,而大部分电气线路在载人舱外,在海水环境下很容易给潜水器的安全运行带来风险。

  无源绝缘检测系统保驾护航

  “当时在研制的时候迫切需要找到一种手段和工具,可以对‘蛟龙号’载人潜水器所有电气线路进行实时在线检测,当发现异常时,可以切断存在问题的故障部位,同时采取措施进行故障隔离,寻求更进一步的技术支持。”齐海滨说,为此科研人员研制出一套无源绝缘检测系统,对潜水器主副及备用电池供电通路进行检测。随着技术不断升级并通过“蛟龙号”的海试验证,这套潜水器电气故障定位隔离技术已日渐成熟。该技术后续在“奋斗者号”等载人深潜器上都得到有效应用,发挥了安全保障作用。

  “蛟龙号”的研制和应用,对中国深海科研事业有着巨大的促进作用。在国家深海基地管理中心高级潜航员唐嘉陵看来,设计寿命30年,已走过15年的“蛟龙号”正值身强力壮的稳定阶段。“‘蛟龙号’最大的亮点是我国的载人深潜器1.0版本,它从样机走向了试验性应用,进入了业务化运行”,后续下潜突破11000米的“奋斗者号”,相当于中国载人深潜器的2.0版本,代表着中国通过“蛟龙号”开拓性的技术突破,带动整个深海装备,包括未来装备的谱系化发展。

  谈及未来“蛟龙号”和中国载人深潜器的技术升级与发展,国家深海基地管理中心副总工程师丁忠军表示,先进的人工智能和传感检测技术发展,为载人深潜器的技术升级创造了更好的条件,后续将通过三方面对“蛟龙号”进行技术升级,实现更精细、更前沿的探测,满足科学家对深海科学研究的目标。

  丁忠军表示,载人深潜器首先要通过人工智能技术提升探测能力。对“蛟龙号”的技术升级,要将以人工智能技术为代表的现代目标识别能力提升上去,包括深度学习、大数据分析以及人工神经网络、数据挖掘等等。“现场探测有高清摄像设备,加上可见光和激光设备获取数据,直接通过先进的技术来取得科学家们希望得到的科学认知,这是一个大方向”。

  装配先进传感器 耳聪目更明

  提升“蛟龙号”的传感检测能力,是第二大方向。丁忠军表示,传感器是载人深潜器的眼睛和耳朵,而“蛟龙号”需要更灵敏的耳朵,以及敏感的触觉,通过装配上先进的传感器获得更精细的数据。“比如我们进行海底矿产勘察,除了知道储量、分布等信息外,还要知道这些矿产的物质组成和化学成分。”丁忠军说,在资源勘探和生态环境调查方面,都需要提升传感检测能力。

  “蛟龙号”要提升的第三个方面,是钻探取样和探测同步能力。丁忠军表示,要发展机电一体化的取样探测能力,利用“蛟龙号”自身的优势,加上配套的先进钻探取样设备,来提升钻探一体化能力。

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