“潛龍二號(hào)”全名：“潛龍二號(hào)”自主水下機(jī)器人。是“十二五”國家863計(jì)劃深海潛水器裝備與技術(shù)重大項(xiàng)目課題之一，中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)組織實(shí)施，中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所為技術(shù)總體單位，與國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。這是一套集成熱液異常探測(cè)、微地形地貌探測(cè)、海底照相和磁力探測(cè)等技術(shù)的實(shí)用化深海探測(cè)系統(tǒng)，主要用于多金屬硫化物等深海礦產(chǎn)資源的勘探作業(yè)。 

2018年4月6日，執(zhí)行中國大洋49航次科考任務(wù)的“潛龍二號(hào)”無人潛水器成功完成第50次下潛。

研發(fā)背景

“潛龍二號(hào)”是國家“863”計(jì)劃“深海潛水器技術(shù)與裝備”重大項(xiàng)目的課題之一，由中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)組織實(shí)施，中科院沈陽自動(dòng)化所作為技術(shù)總體單位，與國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制?！皾擙埗?hào)”在6000米級(jí)auv“潛龍一號(hào)”的基礎(chǔ)上，針對(duì)多金屬硫化物礦區(qū)需求研制，在機(jī)動(dòng)性、避碰能力、快速三維地形地貌成圖、浮力材料國產(chǎn)化方面均有較大提高，為我國海底多金屬硫化物調(diào)查和勘探提供了高效、精細(xì)、綜合的先進(jìn)手段。

研發(fā)背景

“潛龍二號(hào)”是國家“863”計(jì)劃“深海潛水器技術(shù)與裝備”重大項(xiàng)目的課題之一，由中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會(huì)組織實(shí)施，中科院沈陽自動(dòng)化所作為技術(shù)總體單位，與國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研制。“潛龍二號(hào)”在6000米級(jí)auv“潛龍一號(hào)”的基礎(chǔ)上，針對(duì)多金屬硫化物礦區(qū)需求研制，在機(jī)動(dòng)性、避碰能力、快速三維地形地貌成圖、浮力材料國產(chǎn)化方面均有較大提高，為我國海底多金屬硫化物調(diào)查和勘探提供了高效、精細(xì)、綜合的先進(jìn)手段。

設(shè)計(jì)人員

劉健“潛龍二號(hào)”總設(shè)計(jì)師、“潛龍一號(hào)”課題負(fù)責(zé)人，中科院沈陽自動(dòng)化研究所水下機(jī)器人研究室總工，曾擔(dān)任我國早期“CR-02 6000米自治水下機(jī)器人”總設(shè)計(jì)師。

發(fā)展歷程

為了最大限度地提高科研效率、節(jié)約科研經(jīng)費(fèi)，大洋40航次的調(diào)研隊(duì)員正式開始了“晝夜不分、黑白顛倒”的生活，AUV（4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)）組、熱液異常探測(cè)組、地球物理組、地質(zhì)組、綜合作業(yè)組、甲板保障組等調(diào)研組長充分考慮了可能出現(xiàn)的一切意外情況，均制定了穩(wěn)妥的值班表，確保每一個(gè)時(shí)間段、每一間實(shí)驗(yàn)室都有至少一人在值班、巡查。

“潛龍二號(hào)”雖然名字里帶“龍”，但造型卻酷似電影《海底總動(dòng)員》里的小丑魚NEMO。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，把潛器設(shè)計(jì)成魚的樣子主要是為了適應(yīng)洋中脊復(fù)雜地形的要求，讓潛器自如翻山越嶺，便于水面回收，減少垂直面的阻力，增強(qiáng)水面航行能力。 

為應(yīng)對(duì)水下復(fù)雜的地形地貌，“潛龍二號(hào)”在國內(nèi)首次采用前視聲吶作為避碰控制設(shè)備。這是一種成像聲吶，即把數(shù)據(jù)采集進(jìn)來后，通過圖像處理方式來識(shí)別障礙和周圍環(huán)境，結(jié)合避碰策略，下達(dá)緊急轉(zhuǎn)向、緊急變深或變高以及跟蹤策略。在解除危機(jī)后，會(huì)通過在線路徑規(guī)劃引導(dǎo)潛器回到正確的軌跡上，使其繼續(xù)正常地執(zhí)行任務(wù)。 

2015年12月16日，執(zhí)行我國第四十航次科考任務(wù)的“向陽紅10號(hào)”起航，兩臺(tái)4500米級(jí)深海水下機(jī)器人“潛龍一號(hào)”和“潛龍二號(hào)”隨船出發(fā)，首次投入實(shí)質(zhì)性遠(yuǎn)洋科考。 

在經(jīng)過3個(gè)潛次的試驗(yàn)調(diào)試后， 2016年1月20日零時(shí)30分,我國自主研發(fā)的4500米級(jí)深海資源自主勘查系統(tǒng)(AUV)——“潛龍二號(hào)”在西南印度洋完成了第5次大洋下潛勘探，全部探測(cè)功能測(cè)試取得成功?！皾擙埗?hào)”總設(shè)計(jì)師劉健介紹說，在第5次下潛中，“潛龍二號(hào)”進(jìn)行了全部探測(cè)功能測(cè)試，拍攝了300余張海底高清照片，獲得甲烷、濁度、溫度、磁力等海底環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，以及近底50米微地形地貌有效數(shù)據(jù)，達(dá)到預(yù)期目的。 

2016年2月15日，西南印度洋，科考船“向陽紅10號(hào)”攜帶的起重機(jī)掛鉤成功鉤住了鮮黃、魚形的深海潛水器“潛龍二號(hào)”，并將之緩緩送上后甲板。藉此，我國首臺(tái)自主研發(fā)的面向神秘的大洋熱液區(qū)探測(cè)的4500米級(jí)自主水下機(jī)器人的首次試驗(yàn)性應(yīng)用任務(wù)成功完成，意味著其已開始為我國勘探西南印度洋海底資源，調(diào)查極為復(fù)雜的海底地形地貌做出貢獻(xiàn)。 

勘探過程

經(jīng)過9日一天的布陣、測(cè)陣及2016年1月10日天一大早的準(zhǔn)備工作，“潛龍二號(hào)”的處女航已經(jīng)全部準(zhǔn)備就緒，以往沒有安裝的磁力儀也已安裝完畢，呈現(xiàn)出它最完整的優(yōu)雅姿態(tài)，陽光下的“潛龍二號(hào)”顯得典雅又美麗。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年1月12日早上8點(diǎn)，在止蕩繩的牽引下，“潛龍二號(hào)”緩緩由“向陽紅10”船的后甲板沒入水中，入水后的“潛龍二號(hào)”開始有了自主“行動(dòng)力”，只見一條黃色的“胖魚”迅速向下“游”去，很快，“胖魚”變成了一個(gè)黃色的小點(diǎn)，消失在視野范圍之內(nèi)。

“潛龍二號(hào)”的副總設(shè)計(jì)師趙宏宇說，2016年1月9日的準(zhǔn)備階段，就是在為“潛龍二號(hào)”設(shè)置“衛(wèi)星導(dǎo)航”的階段。由科研人員下放四個(gè)應(yīng)答器，由超短基線對(duì)四個(gè)應(yīng)答器進(jìn)行位置標(biāo)定，謂之“測(cè)陣”。每個(gè)應(yīng)答器之間距離大約為3公里，被輻射到的區(qū)域皆將成為“潛龍二號(hào)”的導(dǎo)航區(qū)域，AUV可以向應(yīng)答器發(fā)射信號(hào)，通過接收到的訊息來判定自己所在的具體位置，從而進(jìn)行梳形搜索。此外，隨“潛龍二號(hào)”下水的還有一臺(tái)聲波通訊機(jī)，聲通訊機(jī)與AUV之間達(dá)成“溝通”，再由聲通訊機(jī)將“溝通結(jié)果”發(fā)送給船上的科研人員，以此達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用?！皾擙埗?hào)”的探測(cè)任務(wù)包括了海底地形地貌探測(cè)、熱液異常探測(cè)、磁力探測(cè)等內(nèi)容。

“潛龍二號(hào)”在水中探測(cè)了9個(gè)小時(shí)左右時(shí)間，2016年1月12日下午6時(shí)左右，它自動(dòng)拋載上浮于“向10”船的南面，距離船體還有一定距離。在“向10”及4500米級(jí)AUV緩緩靠近的過程中，首先映入眼簾的是幾只信天翁，它們新奇地“盯著”這臺(tái)巨大的黃“魚”，不停地用嘴啄?！班亍钡囊宦暰揄?，“潛龍二號(hào)”拋出一條橘紅色牽引繩，再由科研人員發(fā)射一條打撈繩，兩根繩系好“水手結(jié)”，慢慢讓AUV浮至船尾，至此，回收工作的第一步告一段落。緊接著，科研人員用鉤子分別給“潛龍二號(hào)”的牽引環(huán)套上止蕩繩，緩緩用A架將“潛龍二號(hào)”吊起，重新固定在后甲板上。 

2018年2月9日，“向陽紅10”船抵達(dá)西南印度洋工作區(qū)，11時(shí)50分，“潛龍二號(hào)”順利布放入水進(jìn)行探測(cè)作業(yè)。這是“潛龍二號(hào)”大洋49航次的首次下潛，也是“潛龍二號(hào)”的第四十次下潛。此次下潛，“潛龍二號(hào)”在近海底工作30小時(shí)，航程約70千米，最大潛深2920米，在地形起伏1800多米的區(qū)域內(nèi)，獲得了大量的精細(xì)地形地貌數(shù)據(jù)和多種傳感器探測(cè)數(shù)據(jù)，表明“潛龍二號(hào)”具有高智能自主避障能力和穩(wěn)定航行控制能力。本航次應(yīng)用是“潛龍二號(hào)”連續(xù)第三年應(yīng)用，說明其在技術(shù)上完全具備了在洋中脊復(fù)雜地形中航行探測(cè)的能力，我國自主研發(fā)的水下自主機(jī)器人在技術(shù)上達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 

2018年4月6日，在西南印度洋執(zhí)行中國大洋49航次科考任務(wù)的“潛龍二號(hào)”無人潛水器成功完成第50次下潛，并將在本航次科考任務(wù)結(jié)束后正式進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。 （圖文資料來源于百度百科）