10月10日,“蛟龙”号被放入海中,完成水面安全检查后开始下潜。新华社记者李鑫拍摄了这张照片。
新华社“深海一号”10月25日电 题目:支持深海科研 探索“蛟龙”号的新技术
新华社记者叶昊鸣、李鑫
在几千米深的黑暗海洋中,隐藏着无数秘密。要探索和发现这些秘密,离不开一系列坚实的技术装备支持。
搭载在“深海一号”船上的“蛟龙”号载人潜水器,最近在菲律宾海盆完成了3次下潜试验,最深达到7056.9米,这也是“蛟龙”号在中国大洋100航次第二航段整个航程中的最大深度。
这次下潜还有另一层重要含义:这是“蛟龙”号在完成第二次升级换代和关键部件国产化替代后,首次进行的7000米级海上试验。
更换7000米级高能量密度油浸锂电池组,安装国产直驱型低噪直流推进器,扩展应急液压系统接口,应用大深度海水液压浮力调节、广视角和高变倍超高清摄像等系统……作为国家重点研发计划“蛟龙号作业能力提升与科学应用”项目的负责人,中国国家深海基地管理中心研究员孙永福对“蛟龙”号的“2.0版本”非常熟悉。
10月15日,国家深海基地管理中心研究员孙永福(右)手持“蛟龙”号高清摄像设备遥控器,与潜航员唐嘉陵讨论拍摄到的狗母鱼。新华社记者李鑫拍摄。
升级后的“蛟龙”号有哪些突出表现?孙永福用三个关键词进行了描述:
“潜得多”——升级后,“蛟龙”号的作业效率显著提升。“2025年全年完成94次下潜,实现了年度里程碑式突破。”孙永福说,这些成功经验为今年7000米级海上试验和后续下潜作业的顺利开展奠定了良好基础。
“跑得久”——7000米级高能量密度油浸锂电池组增强了续航能力,单次水下作业时间最长可达10.8个小时;国产直驱型低噪直流推进器提升了推动力,在深海航行速度可超过2.5节……“升级后,‘蛟龙’号的下潜效率大幅提高。”孙永福说。
“看得清”——应用了广视角和高变倍超高清摄像系统,“蛟龙”号可以拍摄4K高清画面。“即使在深海黑暗的环境中,也能提供高清晰度的影像资料,支持深海物种识别和大规模生境成图。”孙永福说。
深海是全人类共同的科学宝库,深海探测不是某个国家的独家探索。“‘蛟龙’号完成升级后,我们拥有了更稳定可靠的大深度深海科研条件,未来可以向全球科研伙伴开放共享,共同加深对深海世界的了解。”孙永福说。
10月15日,潜航员唐嘉陵(右)检查“蛟龙”号的状态。新华社记者李鑫拍摄。
硬件上展现“硬实力”,软件上增加“智能算力”。
中国国家深海基地管理中心博士后李金鹏在电脑程序中输入了几行代码,画面跳转到一个系统界面。界面左侧播放着“蛟龙”号在深海拍摄的视频,右侧是一个对话框,随着镜头变化实时显示不同的文字描述。
“这是我们根据多模态大模型开发的深海海底智能探测系统,利用人工智能算法可以实时解读‘蛟龙’号拍摄的画面。用户也可以与系统‘对话’,系统会给出相应的回答。”李金鹏说。
目前,李金鹏已经向这套系统输入了超过80万张深海海底生物和底质图片,通过大模型可以识别视频中的典型生物和底质,自动截图并附带名称、经纬度、时间、深度等信息。“以前这些信息需要作业人员人工判断和手动记录,这套系统应用后将大大减少他们的工作量。”他说。
如果自动截图内容出现错误怎么办?面对记者的提问,李金鹏点击一张截图,随后出现了一个可以添加信息的对话框。“我们可以手动修改截图信息并反馈给系统,供系统自行学习和升级。”他说。
此外,这套系统还具有以三维图形式记录“蛟龙”号下潜轨迹、分析生物数量与相对丰度信息等功能,最终可以快速生成海底生态环境分析报告。
深海科学数据具有很强的共享价值。李金鹏说,他将加强对这套系统的进一步开发,为支持深海国际合作提供更智能的数据处理工具,助力全球深海认知协同攻关。
新技术的应用,还能保护深海工作者的生命安全。
“及时排除隐患、解除下潜过程中发生的风险、保证作业人员生命安全,这是‘蛟龙’号上非常重要的事情。”潜航员张奕边说边点击手中的平板电脑,屏幕中的软件界面出现了“推进系统”“控制系统”等显示框,点击其中一个,还可以延伸出更多附属系统的显示框。
“这是我们根据项目任务书要求,结合实际作业需求开发的故障诊断辅助决策系统。”张奕说,这套系统目前已经应用在“蛟龙”号上,下潜作业过程中如果潜水器出现故障,可以及时提供排查方案和历史故障解决方案,同时系统还配有相关图纸等技术文件,方便潜航员做出决策。
下潜是一项复杂工程,尽管每名潜航员对“蛟龙”号的各项功能都非常熟悉,但近几年“蛟龙”号从硬件到软件都进行了多次升级。“我们开发这个系统,其实也是希望能对潜航员现有知识体系进行查缺补漏,在他们下潜作业时补齐现场操控中的细节短板,第一时间处理可能发生的事故,确保人员生命安全、潜水器顺利完成作业。”张奕说。
船载5G专网、深海船舶监控系统……更多新技术装备为深海科研装上了更聪明、更顺手的“智能大脑”,进一步打通了深海科研的数据传输与协同调度链路,为国际大洋科研合作搭建高效畅通的平台,推动深海领域科研资源互通共享,共同汇聚成深海探索的新动力。
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