/ o, R) i* t) S
“领航者”深海智能光学导引系统完成首次海试
" _# i/ i: r. A$ o4 D+ Y; @ 近年来,随着我国对海洋资源开发利用的重视与日俱增,深海探测与开发已上升为国家战略。为实现深海关键装备的自主可控,西北工业大学联合中国科学院西安光学精密机械研究所等单位,集结了一批海洋探测领域的顶尖科研力量,共同开展了“领航者”深海智能光学导引系统的研制。该系统集成了多项原创性核心技术,可为深海智能潜器提供高精度的导航定位能力。 0 A& q7 C0 ^! n# T" m
% N2 {7 c' e- l# V 在自然资源部北海海洋技术中心,“领航者”深海智能光学导引系统顺利完成了首次海上验证试验。这次海试可谓牵动全身,科研人员提前半年便开始制定详尽的试验方案,并反复推敲每个环节,生怕出了差错。果然,他们的周密部署和细致准备并未白费,整个海试过程非常顺利,各项指标均达到了预期目标。在近海深水区域,系统成功捕捉到导引信号,实现了对回收站三维位置的高精度测算。与此同时,它还向潜航器传输导航信息,精确引导其航行航向。最终,潜航器如期与导引站顺利对接。 ( [9 T& C( l" w: _
- `, g& m6 U4 p1 A; ~. Z' n/ U 这次海试的成功,标志着我国已掌握了深海智能光学导引的核心技术,实现了从全面依赖进口向自主创新跨过的重要一步。科研人员也松了一口气,因为他们清楚,一个成功的开始往往决定了事业的成败。接下来,他们将持续完善系统性能,以适应更复杂的深海环境。有了这套可靠的自主导航装备,我国深海探测航行器的作业效率和安全性必将大幅提升,为实现深海进入、深海探测、深海开发提供强大支撑。 5 p f+ F5 [/ W0 u& i
系统实现导引站三维位姿的高速精准解算
4 v( B* m7 ?: X0 {, `9 M+ w “领航者”深海智能光学导引系统的一个最大亮点,就是实现了对导引站三维位置的高速精准解算。这主要得益于两项自主创新技术的运用。
6 e. |" }" P6 p7 _ 首先,研究团队自主设计了一种面阵探测器,它由高灵敏度的多象限光电探测单元构成,可在极短时间内捕捉到导引灯发出的光学信号,并转换为电信号进行高速处理。这种面阵结构大大提升了系统的检测范围和动态响应速度。测试结果显示,它的探测频率可达1000赫兹,是传统技术的10倍以上。
4 S- g( X2 k* \ 8 t' P7 r. ]. B/ p8 `4 ^' P, p
其次,研究人员开发了一套智能导引算法,可对大量探测数据进行融合计算,构建出导引站的三维方位模型。这套算法经过多次海试优化,运算速度已能满足实时动态追踪的需求。在复杂环境下,它还能有效滤除噪声干扰,确保输出结果的精度。 8 F/ k* B# ]- |" l& m* u
在海试中,系统获取导引站信号后,面阵探测器快速捕捉光强分布,智能导引算法则在毫秒级内计算出导引站的空间方位,并以每秒50帧的频率输出结果,实现了导引过程的“显影式”闭环控制。这为潜航器的精确导航与对接提供了坚实基础。
6 B4 t4 G% M6 }- c6 e 8 e( p C" W( s. J+ \$ w5 Q3 f% W
整个解算过程可靠、高效、智能,标志着我国在这一领域与国际先进技术接轨。随着算法和传感器性能的持续提升,系统的导引精度有望达到厘米级。届时,在复杂环境下的精确对接不再是难题。
1 c5 p- h& E) ?2 M+ j 海试验证系统性能,助力我国深海探测与开发4 g( r) q2 o) y! x9 B- Z* I
在首次海试中,“领航者”系统完成多个重要验证目标,全面检验了其工作性能,为我国深海探测装备提供了有力保障。
* b! I+ B' k) Q2 @% {4 ] 首先,研究团队选择了我国北部近海的深水区域开展实海试验。这里水深超过1500米,是典型的深海环境。为全面验证系统鲁棒性,试验针对不同的气象、流速条件进行了多次重复。结果表明,在各种复杂环境下,系统均能稳定工作,成功获取导引站信息,实现了预定的导引与对接。这充分验证了系统适应深海恶劣环境的能力。 $ l X2 N# O) N! u9 q- v
/ g7 u# O2 l9 X2 U* Z2 r) h 其次,这套系统成功运用了自主研发的高频多象限测角技术方案,该技术可实现毫秒级的高动态光强探测与定位,大幅提高了实时性和抗干扰能力。多次海试表明,这种技术可靠性很高,获取的导引站信息准确性优于已有技术一个数量级。这标志着我国在该领域实现了重大突破。 9 t1 _8 L* i( X' A9 n, c+ V
再者,整套系统采用完全自主可控的技术方案,对深海智能导引实现了“两步走”。第一步,研制能够适应深海环境的关键器件;第二步,开发智能算法进行信息处理。这样不仅确保了技术可控,也使系统性能大幅提升。
8 M7 c* T* J) j. p9 ~ 可以说,通过这次海试的全面验证,“领航者”智能导引系统已经基本成熟,为我国深海器件的自主化提供了有力支撑。接下来,研究团队将继续改进系统,以适应更深更复杂的应用需求。有了这一战略性装备,我国深入探测和开发深海的进程必将加快,为实现深海强国目标添加重要一笔。
2 Y6 I2 I3 y6 D0 p1 c$ n
; ?2 S" S! L3 k
/ w5 h/ C8 T$ O) G$ [8 o: n& Z
& r- }8 O2 m$ a+ B& e
' ^* K7 ]2 o0 A3 m | 
