首套自主研制3000米級輕便型聲學深拖探測系統(tǒng)問世

　　3000米級輕便型聲學深拖探測系統(tǒng)由中國地質調查局青島海洋地質研究所牽頭，聯(lián)合中科院聲學所、中國船舶科學研究中心共同完成。系統(tǒng)的研制經(jīng)歷了概念設計、初步設計、詳細設計、部件研發(fā)、拖體成型組裝、湖試、海試等幾個階段。

　　設計階段，工作人員編寫了方案設計報告，按照標準化要求形成了全套設計圖紙和文件，包括設備明細表、組成框圖、安裝圖、電路圖、機械圖等。

　　研發(fā)和組裝階段，工作人員將微地貌探測系統(tǒng)小型化，滿足輕便型的要求；增加尾翼調節(jié)機構，提高作業(yè)靈活性；對壓載器線型進行優(yōu)化，提高可靠性；采用新的緊急安全系統(tǒng)方案，使操作更加便捷；在壓載器上安裝安全組件，增強系統(tǒng)的安全性。

　　此外，工作人員還編制了質量保證大綱、實驗室檢測和海上試驗基本方案，進行了實驗室聯(lián)調測試和水池測試，編寫了聲學深拖操作規(guī)程和用戶手冊，進行了湖試及海上應用試驗，對系統(tǒng)性能進行了逐步驗證，對試驗中出現(xiàn)的問題進行改進完善。

　　成果與進展

　　該系統(tǒng)突破了狹小空間內多聲學設備同步控制、多類型數(shù)據(jù)時間對準等技術難題，實現(xiàn)了同步采集測深、側掃和淺地層剖面數(shù)據(jù)功能，提高了探測效率；創(chuàng)新了拖體設計，使拖體重量輕巧、結構緊湊，方便不同的科考船裝配，增強了系統(tǒng)適用性；采用PHINS+DVL+USBL組合的航位推算/水聲定位方式，提升了定位精度；首創(chuàng)了拖體姿態(tài)舵機調節(jié)機構，提高了拖體穩(wěn)定性和測量精度；開展了組合導航算法研究，將系統(tǒng)中的導航數(shù)據(jù)進行融合處理；研究測深側掃數(shù)據(jù)后處理方法，進行數(shù)據(jù)融合和參數(shù)校正，以得到高分辨率的探測結果。

　　該系統(tǒng)側掃最大覆蓋單側410米，測深最大覆蓋單側260米，測深精度達到國際海道測量組織特級標準，測深側掃系統(tǒng)可探測出不小于1.3米的底物，淺地層剖面聲源級205分貝，典型穿透深度不小于50米（泥底），地層分辨率優(yōu)于0.2米，性能指標達到了國內領先、國際先進水平。

　　該系統(tǒng)可在3000米以淺的水下長時間連續(xù)工作，同時可搭載磁力儀、CO2和CH4等物理化學傳感器進行實時探測。該系統(tǒng)在我國冷泉區(qū)完成了試驗性應用，同步獲得了高精度地形、微地貌和淺地層剖面數(shù)據(jù)，對水合物滲漏形成的羽狀流、碳酸鹽巖、生物群落等強散射體特征反應清晰明顯，為海底冷泉的發(fā)現(xiàn)提供了基礎資料。

　　應用與轉化

　　3000米級輕便型聲學深拖探測系統(tǒng)各項指標達到了設計要求，并且在水合物區(qū)進行了應用試驗，取得高質量的試驗數(shù)據(jù)，為水合物等海底資源的探測增添了利器，可為淺表型水合物勘查提供技術支撐，能夠較好地滿足深海礦產(chǎn)資源調查和海洋科學使用要求。

　　該系統(tǒng)還可應用于海洋開發(fā)和海底礦產(chǎn)資源調查、海洋工程等領域，以及用于深海特征物搜查和配合大型設備作業(yè)，為ROV下潛等提供準確的地形地貌資料。

　　系統(tǒng)的研制培養(yǎng)了一批研發(fā)技術骨干，形成了一支穩(wěn)定的技術研發(fā)團隊，形成了具有獨立知識產(chǎn)權的樣機和軟件。

　　轉自：中國礦業(yè)報

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