中国梦丨李智刚：水下机器人的极地探索

　　

　　福建省播送影视团体卫视中央大型政论节目《中国正在说》7月8日起播出“中国梦”十周年系列节目，节目已被列入国家播送电视总局“立异理论传布工程”电视理论节目搀扶项目。

　　《中国梦·立异情》播出后，赢得了广大观众和网友的好评。让我们重温高新科技立异的幕后英雄们的出色报告！

　　我国水下机器人研发起步较晚，走过了自立探索、国际合作取自立立异三个阶段。颠末好多年始终如一的努力奋斗，我国的水下机器人实现了由遥控到自立，我们将深海探索由近海渐渐推至远海，直到南北南北极和马里亚纳海沟的万米深处，中国科学家正把理想酿成实际，让中国水下机器人“游”得更深更远，推进深海高新科技立异，建立海洋强国。

　　中国科学院沈阳自动化研讨所研讨员、水下机器人研讨室主任李智刚为您带来

　　《水下机器人的极地探索》

　　大师能够看一下这幅大画面，这便是我们团队研发的“探索4500”水下机械人在2021年8月份到场中国第12次北极科学考察时的照片。

　　我特别很是遗憾没有参与此次科考，然则心中一向挂念着现场。经过天天发还的短短几句话，我能感受到全部海上功课的困难和挑衅。

　　“探索4500”往北极之前，我们进行了湖上实验、海上实验，可谓干足了筹办，可是北极科考的确极度难。我们中国往的次数少，难度较大，国际上往的次数还未几。

　　北极的气候是朝秦暮楚的，我们第一次北极功课时就碰到了一些难题。当天我们挑选了正在北纬85度邻近的一个极度合适功课的位置，可是突遇气温骤降、狂风暴雪的情形，能见度还极度差，降平和暴风雪让海面疾速结了一层冰，这对水下机器人若何布放构成了要挟，由于水下机器人一定要透过冰层到达海洋底层开展科考。

　　厥后科考队员和船上批示组紧要协商后，决意用“雪龙2号”船暂且破冰，人工开出了一块狭窄的宁静地区，牵强实现了“探索4500”的布放题目。

　　历经十几个小时，“探索4500”完成了预定义务，自立上浮，一切科考队员皆在冷冷的冷风中翘首企盼，当水下机器人胜利回收到“雪龙2号”船时，现场批示组颁布发表初次下潜胜利，现场的科考队员们皆流下了冲动的泪水。

　　“探索4500”正在第12次北极科考中，乐成完成北极高纬度海冰掩盖区科学考察使命，获得的名贵数据资料，为北极深海前沿科学研究给予了主要支持，与此同时还标志着我国水下机器人，正在极地科考范畴达到了世界先进水平。

　　厥后科考队员和船上批示组告急协商后，决意用“雪龙2号”船姑且破冰，人工开出了一块狭窄的宁静地区，牵强实现了“探索4500”的布放题目。

　　大师会问为何叫“探索4500”？是由于它的下潜深度能够到达4500米。由于此次北极科考地区的深度是4050米，所以我们就挑选了“探索4500”，经由过程它的适应性改革往履行此次科考使命。

　　平常，水下机械人在海洋功课完了之后，会直接上浮到水面上，这时候团队能够看到它，然后把它用收放安装收上来。可是北极表面有一层海冰，当机械人功课完成后，不可以直接上浮到水面，它有大概落到冰层下，这时候人看不到它，有大概造成了机械人永久消散在冰下。我们团队创新地提出了用声学遥控和自立引诱相结合的水下手艺，经由过程引诱安装，把机械人引诱到我们开好的冰洞邻近往，然后再安全地收受接管。

　　第二个题目，便是高纬度带来的导航题目。“探索4500”从前利用的惯性导航安装是由外洋进口的一款高精度导航安装。此次为了上北极，我们进行了测试，发明这款导航安装到北极今后，事实上是受限定的。我们才了解，正在买这套安装的时辰，外洋厂商就曾经限定我们正在北极利用了，所以它输出的加速度和角加速度皆曾经被拿掉，当纬度高到必然水平的时辰，就没有数据输出了。因而，课题组勇敢地采用了国产的惯性导航安装，根据软件抵偿增加了精度，降低了导航偏差。

　　我于2003年，还便是19年前参加了中国第二次北极科学考察，那还是我国第一次将水下机械人应用于北极科学考察。2003年，我们利用的是一台遥控式水下机械人，它的特点是船上和机械人之间有一根电缆衔接，机械人正在水下的活动局限极度受限，只会够正在水下挪动几百米的局限，并且事先达不到洋底，只会正在冰下测冰的厚度。

　　2008年到2014年，我们正在科技部“863筹划”支持下，研发了专用北极科学考察的遥控自立式水下机器人，它的特性便是用一根微细的光纤取代了之前的电缆和通讯旌旗灯号缆，所以它的活动局限非常大，达到了千米级。自然，它也是只对冰面举行探测。

　　2021年，中国组织第12次北极科学考察，“探索4500”登上了舞台。“探索4500”既没有电缆毗连，也没有光纤毗连，完全是一台自立的水下机器人，就像陆地上的自动驾驶汽车一样，根据编好的法式，正在水下根据智能避开障碍物，寻觅探测的最存眷地址。

　　近二十年间，我们国度正在水下机器人大概海洋设备家产层面发生了伟大的变更，突破了多项关键技术，还培养了一批青年人人才。所以我能够骄傲地说，我们已具有“下五洋捉鳖”的才能。

　　经常有些人问我，研发水下机器人有什么用，和我们有什么关系？海洋不仅仅是人类性命的发源地，还蕴含着厚实的矿产资源。陆地的资源总有一天会干涸，我想，将来深海会支持我们社会的持续发展。水下机器人便是开辟海洋，使用海洋的一种利器。

　　水下机器人的技能水平还能表现一个国度正在质料、制作、传感器和人工智能范畴的综合实力，它对高新科技生长有很强的牵引作用，可动员多项技能的创新和生长。

　　将来我还是有一些盼望，盼望财产部分可以用我们本身的水下机器人开展海底的石油开辟和资源勘察，还盼望我们本身研发的水下机器人，没有仅能满意海内的科研出产需求，还可以像高铁一样，走出国门、走向世界！

　　7月22日21:20《中国梦·天下情》

　　感悟“国之交正在民相亲”

　　东南卫视《中国正在说》

　　“中国梦”十周年系列正在播出！