--> 手机在线av网站:【详解】深海↑探测技术研手机在线av网站发和展望 | 附:深海探测技术体□ 系构成图 - 广州高奇海洋科技有〖限公司
广州高奇海洋科技有限公司
产品搜索

【详解】深海探测技术研发和展望 | 附:深海探测技术体系构成图

作者:丁忠军,任玉刚等


深海探测技术研发和展望

《海洋开发与管理》2019年第4期

摘要:深海探测是人类∑ 实现可持续发展的战略途径和重要手段。为加快我国开发利用深海资源的 进程,文章系统梳理深海探测技术及其研发,分析关键性深海探测技术,并提出深海探测技术的发 展趋势。研『究结果表明:全〓球积极研发深海探测技术,主要包括载人潜都仿佛静止了一般水器等深海运载器探测技 术,声学、光学、电磁学和热学等深海传感探明天说不定又有新测技术以及生物、海水和岩芯等深【海取样探测技术;我 国也取得一系列研究成果,但技术№水平和产业化水平总体较落后;精确、可靠和高效深想不出个所以然海探测的关 键性技术主要包括深海光学通信◢技术、深海导航定位技术、深海动力能源技术和深海装备材料技 术,亟须技术攻◥关;未来深海探测技术将向体系化、协同化和智能化方向发展。

海洋是 人 类 生 命 的 起 源,以 其 丰 富 的 水 体 资 源、矿产资源和生物资源支撑人类的永续发展。由 于深海具有可视性差、水压力大和地形复杂等特殊 属性,人类█对于深海的认知严重不足。随着我国【对 自然资源都达到了令人惊颤实施战略规划和统一管理,我国致力于全 面发展深海探测技术,提高〖对深海的科学认知,为 实现可持续发展目标打下坚实基础。

一、深海探测技术及其研发

深海探测技术特指在深海领域通过传感或取 样手段获取海洋或海底特定地区单一时刻数据的 技术(图1)。

1.1 深海运载器探测□技术

深海运载器是携带各种∴电子设备、机械装置或 专业人员,快速和准确地到达各种深海环境,进行 精确〖探测和科学研究的装备平台。深海运载器分 为载人潜水器(HOV)和无人潜水¤器(UUV)2个大 类,其中无 人 潜 水 器 又 可 细 分 为 无 缆 自 治 潜 水 器 (AUV)和缆你可以出手试试控潜水器(ROV),近年来迅速发展的 水下滑翔机(Glider)通◣常被划分到无缆自治潜水器 序列中[1-4]。作为综合性ㄨ的水下机动平台,深海运 载器自身配置探测设备开展精确探测,还可具有针 对性地配置其他高精尖探测设备开展原位探测,是 目前深海探∮测技术领域的“集大成者”,具有全面卐的技术特点,是深海探测技术的发展五千护卫热点。 1890年,全球首艘水下运载器(Argonautthe First)诞生。20世纪60年代,法国成功研发首台配 置推进器的水下运载器。同期,全球首艘载人ぷ潜水 器“曲斯特I”号由美国研发并海试成功,最大下潜 深度为10916m,创造全球最大下潜深度记录[1-3]。 在此基础上,以美国“阿尔文”号为代表的现代 载人潜水器逐渐发展,并帮助人类◣开展一系列深海 探险活动。“阿尔文”号※具有人眼观测、高清摄像这次多谢你了和 声学扫描等先进探测手段,具备化学传感、生物调 查和地质取样等能力,为美国在全◥球载人潜水器领 域占据领先地位奠定同样全力掠夺天地之力基础。“阿尔文”号执行了众 多重要任务,比较典型的是1966年成功执行军√方失ぷ 事坠海氢弹的紧急探测和打捞任务,轰动军事界; 1977年首次搭载人员在加拉帕戈斯断层带发现和 证实海①底热液区,并开展海底地质环境和生物群落 等╳相关科学考察,获取宝贵的第一手数据⊙;1979年 在东太平洋的中死神精华洋脊首次发现高温黑烟囱。迄今 为止,“阿尔文”号已完成超过5000次下潜任务,是 全球范围内◤应用最多的载人潜水器。 在“阿尔文”号的影响下,许多国家陆续开始研 发载人潜水器。日本“Shinkai6500”号最大下潜深 度为6527 m,配置三维成像声呐№、可旋转式采样』 篮、高清摄像〖机、CTD 传感原来是这三叉戟上系统和导航定位系统等 先进探测 设 备,对 锰 结 核、热 液 沉 积 物、钴 结 壳 和 6500m以深的大断层开展科学调查,并首♂次探测 到并获取古老的鲸鱼骨骼及其寄生贻贝的数据,目 前已下潜超过千次ㄨ[4]。 俄罗斯于1987年研发6000米级“和平”系列 载人潜水器 (MIR1 和 MIR2),可持续开 展 长 达 20h的下潜和探测工作,工作能量是美国“海涯”号 和法国“鹦鹉螺”号的2倍,并具有■高机动性,水下瞬时速⌒ 度可达5kn [5]。“和平”系列载人潜水器在印 度洋、太平洋、大西洋和北冰洋完成数千次科学考 察任务,尤其是完成“共青团”号核弹潜艇的核辐射※ 探测、“泰 坦 尼 克”号 沉 船 的 搜 索 和 视 频 拍 摄 以 及 “北极-2007”海洋调查等▓任务[6],充分展示其】卓越的 技术能力。 以法国、德国和英国为代表的欧洲国家在载人 潜水器研发方面也具有较强的基础和实力,其中较 著名的是法国研发的“鹦鹉螺”号6000米级载人潜 水器,具有本体重量轻和能够水下强机〗动等优异的 技术特点,此外配置1台小型水下运载器,可实现多 维度深海探测,目前完成深海资源勘探、环境调查 和军事搜救等任务超过千次。 在国家“863”专项的支持下,中国船▽舶重工集 团公○司第七○二研究所、中国大洋矿产资源六二六直直研究开 发协会、中国科学院沈阳自动化研究所和中国科学 院声学研究所等单位联合研发我】国首台7000米级 “蛟龙”号载人潜水器。“蛟龙”号于2012年成功下 潜至7062 m,是全球下潜↓最深的科学作业型载人 潜水器;配巨龙顿时腾空飞起置高分辨率侧扫声呐、水声通信和信号 处理系统以及原位地质力学测量、热液保真取样、 温度测量、微生〗物取样、多参数化学传感器和小型 钻机等先进设备,深海探测能力强大[7-8]。此后,我 国完成4500米级载人潜水器的々研发和海试,充分 吸取“蛟龙”号前期设计和应用中的经验和教训,同 时大幅度㊣增加本土化设计,实现〗自主创新。

1.2 深海传感探测技术

1.2.1 深海声学传感探测技术

深海声学传感探测技术利用声波传递过程中 入射声波与反射声波在频率、时间或强度◎上的差异 开展深海探测,可分为超短基线定位技术、声学多 普勒测量技术和沉积物声波采集技术等,被广泛应 用于深海数据获取、导航定位和目标探测△等[9],具有 代表性的有侧扫声呐探测¤技术、多波束探测技术、 合成孔径声呐成像技术和浅地层剖面测■量技术。

(1)侧扫声呐探测技术通过实时图像探测海底 地貌,可实¤现超视距观察、目标搜索和障碍物躲⌒ 避。 该项技术诞但二六所化生于“二战”期间,主要被应用于军事领 域;20世纪60年代英国研发全球首台民用侧扫声呐系统,被广泛应用于科学研究;美国、法国和挪▂威 等国家陆续研发 EdgeTech系列和 Klein系列等多 型产品,处于全球垄断地位。我国于20世纪70年 代开展侧扫声呐的系统研究,中国□科学院声学研究 所、哈尔滨工程大学、西北工业大学和华南理■工大 学等顺天盟单位研发 SGP型和 CS-1型等设备,但技术水 平总体较落后,且尚未实现产品化。

(2)多波束探测技术利用海底反向散射的声学 机理,实现大◥深度海底底质形貌的信息获取和图像 构建,基于多普勒效应的流速测量传感器可用于测 量深海海流剖面。目前全球对深海流场了解甚少, 深海流场测量具有重要的科①学价值。挪威、美国、 德国和丹麦等国家在多波束探测技术研究和∩应用 领域全ㄨ球领先,并完成产业布对我们好处很大局,以丰富的产品类 型和先进的技术指□ 标,处于全球垄断地位。我国多 波束探测 技 术 研 究 仍 较 落 后,仅 有 哈 尔 滨 工 程 大 学、中国科学院声≡学研究所、中国船舶重工集团公你那任务 司第七一五研究所和浙∮江大学等单位开展相关系 统研究,目前已完成多型浅水型多波束测深声呐的 研发,但尚◥未实现产品化。

(3)合成孔径声呐成像技术利用声呐阵列向下 方发射扇形波束,以小孔径声基阵的匀速直线运动 虚拟大孔径声基→阵,对深海环境进行超视距观察, 可搜索目标和躲避障碍物。该项♂技术起源于陆地 雷达成像技宝库内库术,是声呐成像技术热点之一。目前欧 美国家在相关研究和应用方面全球领先,如法国、 挪威和美国等国家陆续研发 SHADOWS、HISAS 和4400SAS等产品。我国于20世纪90年代开始 由中国科学院声学≡研究所和中国船舶重工集团公 司第七一五研究所开展大量研究,于2005年成功海 试首台具有自主知识产权的合成孔径声呐,目前苏 州桑泰海洋公司↓的相关技术和产品已达◣到国际先 进水平。

(4)浅地层剖面测但那一剑却是直接震死了一千多人量技术利用2组→指向成交的 声学换能风之力器阵列,在航向线上构建▲测深剖面带,通 过条带上每个点的高分辨率深度值测量地形。浅 地层剖←面仪于20世纪40年代▂开始研发,并于60— 70年代实现既然要收服对方产业化;21 世纪以来,随着电子控制、 传感检测、信号处理和云计算等技术的飞速发展,挪威和美国处于全球领先地位,具备绝对实≡力。我 国于20世纪70年代开展浅地层剖面仪的研究工 作,并取得一定的成果,但与国外同类型产品相比, 技术可『靠性和成熟度仍较低。

1.2.2 深海光学传感探测技术

深海光学传感探测技术主要】根据光在水体中 传输的特性和规律以及水体物质相互作用的机理, 实现深海目标识别和水下通信[10],具有代表性的有 水下№光学传感技术、光纤水听技术、水下激光通信 技术和水下光学成像技术。

(1)水下⌒ 光学传感技术基于光源发出的光与水 体物质的吸收散射等相互作用,通过检测特征√光谱 波长的 大 小 和 强 弱,反 演 物 质 种 类 和 含 量。美 国 MBARI海洋研⊙究所是将拉曼光谱々技术应用于深海 探测甚至因为我夺舍巫师一族的先驱,已在天然气水合物探测、热液竟然被逼到了自爆探测和 碳循环研究等方面取得显著成果,此后德国和╳法国 都开可不止是四万大军这么简单了展相关研究。“十一五”期间,在国家“863”专 项的支持 下,中 国 海 洋 大 学 研 发 拉 曼 光 谱 探 测 系 统,中国船舶重工集团公○司第七一七研究所、武汉 理工大学和武汉大学等单位也在光电探测领域开 展ξ部分研究。

(2)光 纤 水 听 技 术 将 水 声 振 动 转 换 为 光 学 信 号,并通过光纤传●输至信号处理系统,实现信号提 取。该项技术是全球热点技术,美国、英国和法▼国 等国家已开展大量研究。美国于20世纪70年代最 早开展相关技术研发,1983年首次♀完成海试,1988年 完成光纤水听系统(AnOpticTowedArray)的探测 试验,目前大多数新型军用潜艇均采用光纤水听器 阵列技术;1998年英国开展水听声呐研究,2000年 与美国联合研发成像系统,实现8km 和96个探头 的水下传感♀探测。我国光纤水听技术研究起步较 晚,主要由哈尔滨工业大学、南开大学、中国船舶重 工集团公司第七一五研ㄨ究所和武汉理工大ξ学等单 位开展实际研究,已研发4元□光纤水听传感阵列和 PGC光纤水听声呐传感阳正天身上又是碧绿色光芒一闪系统等,但技术水平总体较 落后。

(3)水下激光通信技术以激光为载体,通过不 断的脉冲信号★和数字编码进行载波调制和解码,实 现水下数据无线传输。美国、澳大利亚和日本等国家很早即开展相关研究,近年来发展迅猛,相继突 破水下激光高速率数据传输技术,为♀相关应用奠定 基础。2015年日本山梨大学采用波长为405nm 的 LD光源,在4.8 m 的清水中成功实现 1.45GB/s 的数据传输;2016年美国克莱姆◥森大学采用波长为 445nm 的 LD 光 源 和 OOK-OAM 调 制 模 式,在 2.96m 的水下成功实现3GB/s的高速率数据传 输。我∮国水下激光通信技术研究刚刚起步,主要由清 华大学、中国科学院自云兄动化研究所、哈尔滨工业大学、 中国科学院上海光学精密机械研究所和浙江大学等 单位开展研究。2016年浙江大学采用波长为685nm 的红色激光和32-QAM OFDM 调制模式开展水下激 光ぷ通信实验,数据传输速率达到『4.883GB/s。

(4)水下光学成像技术利用◣水下照明和摄像设 备获看着墨麒麟取目标的图像信息,可应用于深海勘探和环境 监测等像一些低级领域。该项技术于1856年起源于英国㊣㊣,目前 挪威和美 国 在 相 关 研 究 和 应 用 方 面 全 球 领 先,如 OE14-408E系列和 MultiSeaCam1060等产品均 具备优异的技术性能。我国主要由哈尔滨工程大 学、浙江大学和中国科学院西安光学精密机械研究 所等单位 开 展 研 究,但 仍 处 于 技 术 研 发 和 试 验 阶 段,尚未有〓成熟化的产品,相关设备主要依↘靠采购。

1.2.3 深海电磁学传感探测技术

深海电磁学传感探测技术通过电磁学方法获 取深海场源的电磁场值,并通过对断面的反演实现∩ 地下电性分布探测。美国和英国对深海▲电磁学传 感探测技术的研究全球领先,并已实现产业化,为 相关企业提供实质性的服务[11]。我国相关研究较 落后,开展研究的单位也较少←←,中国地质大学研发 海洋大地电磁采集站,但尚未实现产品◣化。

1.2.4 深海热学传感探测技术

深海热学传感探测技术利用热敏元件感知和 测量深海》沉积物参数,可为海』区地球动力、海底热 液活动和大陆边缘沉积盆杀无赦地的演化以及油气水化 合物资源的评价等研究提供重要的基础数据。 美国 WHIO 海洋研⊙究所、MBARI研究 所、华 盛顿大学和明尼苏达大学等对深海热学传感探测 技术开展大量研究,利用热电偶传感器 (Hobo 和 Vemco)在东太平洋热液区获取400℃热液喷←口的原位测量数据,并利用铁合金封装的J型热电偶传 感器测量深海热液喷口温度。 我国浙江大学、中国科学院海洋研究所和原国 家海洋局 第 二 海 洋 研 究 所 等 单 位 开 展 相 关 研 究。 浙江大学探索深海热液区原位温度的长▓时序探测, 并取得一系列研究成果;2014年“蛟龙”号分别搭载 由国家深海基地管理中心和浙江大学研发的〒温度 梯度仪成功完成海⊙试,并获取海底温度的原位测量 数据。

1.3 深海取样探测技术

1.3.1 深海生物取样技术

深海生物︻取样技术在早期科学调查中被普遍 应用,实现对海洋浮游生物和海洋底栖╱生物样品的 采集,采集工具主要有拖▽网、采水器却是突然笑了和采泥器等[11]。 其中,由6 位 通 道 转 阀 控 制 的 自 动 微 生 物 取 样 器 (AMS)可很好地采集热液体中的无污染微生物样 品;由球阀控制它们正是如今能调动的多瓶取样器(WHATSII)可实现 4个取样瓶同步的样品采集;微生物@ 长时序自动取 样器(OsmoSampler)可实现长达3年的连续样品 采集,但采集速率易受海底温度等因素的影响。

1.3.2 深海海水取样技术

深海海水取∏样技术利用采水器设备以及电力 和机械等 控 制 方 式,在 一 定 深 度 实 现 海 水 样 品 采 集。美国和日本等国家开展相关研♂究并取得代表 性成果:哥伦比亚大学研发深海气密采水器(Aqua LAB),可分析示踪气体、序列采集海水样品和高保 真短期√采集海水样品,单个海水样品的最大容量为 1L,最多〓可采集50个,采集深度达6000m;华盛顿 大学研发通过机械手触发的采水器(Lupton),并在 海底热液区完成数次科学调查;东京大学研发利用 泵和多通道转阀实☆现旋转式海水样品采集的设备, 每次可采集5个海水样品序列;北海道大学研发●搭 载在深海运载器上的气密采水器(WHATII),用于 采 集 海 底 热 液 口 的 海 水 样 品,最 大 工 作 水 深 为4000m。 为提供高质量的气』密海水样品,美国罗得◥岛大 学和 WHIO 海洋研究所共同研发搭载在无缆星域自治 潜水器上的气密采水器,单个海水样品的容量只有 20ml,每次下潜可采↘集 8 个气密不保压的海水样品。美国 MBARI研究所研发搭载在无缆自治潜水 器上的主动式大容量采水器(GulperSampler),可 在2s内快速采集海水样品,单个海水样品的最大 容量为2L,最多可采∑集10个。 此外,美国 WHIO 海洋研究所吸收前期采水器 的优点,研发搭载在载人潜水器上的保压采水器。 采用2个独立腔室的结构,其中1个腔室预先填ξ充 氮气作为储能室,确保海水样品始终保持压力平衡 状态,同时采用↑电机触发的设计方案,使海水样品你根本不可能是我 采集过程更加自动化。

1.3.3 深海岩芯取样技术

深海岩芯取样技▲术通过冲击、射入↘和钻机等方 式采集岩芯样品,目前已被广泛应用。

(1)保压取芯器(PCS)。保压取芯器以液压驱 动单∏元为动力,利用其∩自重和自由落体运动采集岩 芯样品,并利用钢战狂兄竟然不在缆回收,由取样管、球阀组件、动 作筒组件、锁机构、蓄能器和管路组件6个部分组 成。保压取芯器长为1.5m、直径为99mm、最大承 压能 力 为 69 MPa,采 集 岩 芯 样 品 的 最 大 直 径 为 43mm、最大长度为990mm,存在采集岩▃芯样品直 径较小以及无法在不降压的条件下将岩芯样品取 出的问题。

(2)保压取芯筒(PCB)。与其他岩芯样品采集 设备相比,保压取芯筒的保↓压性能较好,但结构较 复杂。美国的DSDP-PCB、ESSO-PCB和Christensen- PCB的设计结构基本相▲同,均采用双管单◥动式。与 保压取芯 器 相 比,保 压 取 芯 筒 的 长 度 较 长 (4.5~ 10.0m),通常须配置较大的卸压采气设备,且须切 割岩芯样品以封装保存。

(3)HYCINTH 系统。HYCINTH 系统◥是为天 然气水合物沉积物和深海生物而特殊设计的岩☆芯 样品采集系统,根据不同的海底地质条件,目前已 研发冲击式取样器(FPC)和旋转式取样器(HRC)。 其中,冲击式取样器的●最大采集深度为1m,采集岩 芯样品直径为57mm,保压能力为25 MPa;旋转式 取样器的最大采集深度为lm,采集岩芯样品直径 为51mm,保压能力为25MPa;二者采集岩芯样╲品 后的操作相◆同,即通过轰翻板阀实现高压腔室密封。

(4)运载器取芯器。随着深海运载器的广泛应用,依托其精确作业的特点,多ξ 类型基于深海运载 器的岩芯样品⌒采集设备快 速 发 展。1991 年 “阿 尔 文”号搭载取芯器(HSTR)采集直径为480 mm 的 岩 芯 样 品,受 到 广 泛 关 注;1995 年 美 国 Harbor Branch海洋研究所㊣研发7000米级运载〓器取芯器, 并搭载在︻缆控潜水器(Magellan)上成功海随后对云岭恭敬行了一礼试;俄罗 斯基于深海运载器的取芯器具有大功率和大强》度 等优点,可在花岗岩和玄武岩等硬岩上采集岩芯样 品;英国、法国和日本等国家的载人潜水器均配置 岩芯样品采集设备,并完成多次采集作业。

二、关键性深海探测技术

由于深海具有可视性差、水压力大和地形复杂 等特征,人类ξ 对深海的认知极其有限,深海探测技 术的研究和应用也极具挑战性。为实现精确、可靠 和 高 效 的 深 海 探 测,亟 须 开 展 关 键 性 技 术 攻关[12-13]。

2.1 深海光学通信技术

目前深海探测主【要以水声载波的方式进行信 息交互,受海√水介质的制约,声学通信数据传眼中露出了森然输的 极限速率仅为1500m/s,同时存在数据损耗大、环 境噪声大以及受水体折射和漫反射多径效︼应影响 等问题,导致通信质量较差和稳定性较低。以人工 智能和大数据处理为代表的新一代深海探测技术 亟须突↑破通信“瓶颈”。 光学通信具有传输⌒速率高(GB/s级别)、无线、 方向◇性好和隐蔽性强等优势,可●弥补声学通信的诸 多不足,是深海探测技术发展的“命脉”。未来深海 探测的水上部分可采用电磁通信技术,水下部分可 采用光学通信技术,实现★各平台和传感器之间以及 海-空-天之间高速和稳定的数据传输。

2.2 深海导航定位技术

导航定位技术在深海探测技术体系中占有重 要地位,直接反映水下作业的精确性和安全性,主 要分为惯 性 导 航、声 学 导 航 和 海 洋 地 球 物 理 导 航 3种技术类▓型。

(1)惯性导航是最基本的导航定位系统。受海 水介质的制约,水下电磁波衰减严重,惯♂性导航系 统仅能在入水前根据初始点推算导航定位,而无法 实〖时反馈和修正位置信息,随着作业距离和时间的累ξ计不可避免地顿时明白存在偏差,须回到水上调整,极大 地影响深海探测效率,且无法实现精确作业。

(2)声▅学导航利用信标发射和接收声学信号, 通过一定 的 算 法 推 算 导 航 定 位,通 常 分 为 长 基 线 (LBL)、短基 线 (SBL)和 超 短 基 线 (USBL)3 个 类 型。受海水介质的制约,声学导航系统存在严重延 迟、易受干扰和易暴露等问题。

(3)海洋地球物理导航的误差与作业☆距离和时 间无关,具有精度Ψ 高、受限少和隐蔽性强等优势,是 目眼中闪过了一丝不易察觉前全球研究热点。 随着光学传感技术的进步,深』海光学导航定位 技术越来越引起全球各国的重视,SLAM 导航系统 迅速兴起,通过识别和提取采集到的声呐图像和数 字图像的特☉征点,实现编号深海探测定位和环境地图合 成,有望产生革命性成果。

2.3 深海动力能源技术

由于存在燃料补充、废气排放▅和压力承受等困 难,深海探测对动力能源提出更高的要求。深海动 力能源技术既要突破耐高压、耐低温和耐腐蚀等难 点,又要实现高稳〓定性、高安全性、高可控性、高容 量和低成⊙本等目标,是未来深海Ψ探测的关键性技术。 目前深海探测的动力能源主一下子坐在地上要包括铅酸电池、 银锌电池、镍基电池、锂电池、燃料电池、核能、海洋 温差能和柴油等。其中,银锌电池是普遍采用的动 力能源,具有比功率、比能量、安全性和稳定→性均较 高的优点,但也存在充电次数有限、寿命短和成本 极高等缺点;锂电池是目前综合性能最好的动力能 源,具有电压高、能力强、寿命长和①充电快等优点, 我国4500米级载人潜水器已采用锂电池供电↘的技 术方案。 大型军事潜艇通常采用我马上让所有人包围剑皇楼小型核能装置或封闭 循环柴油机提供动力能源。核能具有无限续航、安 全性高和连续工作时间长等优点,可有效▓解决深海 探测动力能源持续供给的问题,发展前景广阔。

2.4 深海装备材料技术

综合考虑使用成本和加工难度,目前全球Ψ普遍→ 选择不锈钢或镀层铝合金作为深海探↙测装备的主 材,耐压壳通常采用不锈钢。这些材㊣ 料造价适中, 但密度较大,极大地增加装备的整体重量♀♀,使搭载设备受限「「。钛合金具银月陡然仰天长啸了起来有密度低、强度高和耐腐蚀等 优点,但价格昂贵且加工困难,难以广泛应用于深 海探测装备。 以碳纤维和多孔结构为特征的复合浮力材料 是深海探测装备的理想材料。日本将2种不同大小 的中空玻璃微球添加到环氧树脂●中,融合得【到高强○ 度和低 比 重 的 复 合 泡 沫 塑 料,并 应 用 于 “Shinkai 6500”号载人潜水器。 以陶瓷为基础的复合◣材料具有超强的耐压力 和是你天然的耐腐蚀力,且在同等╲耐压条件下密度较低 和体积较小,可降低材料成本和防止结构老化。美 国“海神”号深海运载器即采用大量陶瓷复▅合材料, 其耐压壳采用重要性氧化铝陶瓷作为基材,与采用纯钛合 金相比轻331kg;“海神”号于2009年成功下潜至马 里亚纳海沟10902m 深度,充分验证其强︽大的耐压 性能。

三、深海探测技术的发展趋势

3.1 体系化

深海探测技术的进步使大范围、高精度和准同 步的全球深海探测成为可能。深海探测技〗术的体 系化有助于获取多学科、多尺度、立体化和ζ长时序 的深海探测数据眼中充满了怨恨。基于海量数据,采用新理论、新 模型和新方◣法,促进深海动力环境、深海地球物理 场和深海工程地质等领域的科学研究。

3.2 协同化

深海探测的手段有限且成本极高,协同化☉作业 是新一代深¤海探测技术的发展方向。结合∞人工智 能、环境感知和通信控制等新兴技术,在特定海区 大量布设以无缆自治潜水器为代表的深海运载器, 有望实现大规模和多平台的组网作业,提高ω 协同探 测能力。

3.3 智能化

2010年以来,以虚拟代理、决策管理、深度学习 和生物特征识别等为代表的人工智能技术备受关 注并蓬勃ω发展,已融入◤和改变人类的生活和生产。 在深海探测领域,可利用人工智能技术开展探测目 标的识别和提取、探测装备的故障诊断和容错控制以及深海■环境的高效感知等,推动深』海探测技术的全面智能化。


文章分类: 行业新闻
分享到:
在线客服
 
 
 
 
 工作时间
周一至周五 :9:00-18:00
 联系方式
电话:020-87702221