中國網(wǎng)訊（記者 葛蕾 舒珺）2015年11月，“向陽紅10號”船將搭載我國最新自主研制的4500米級深海資源勘查系統(tǒng)（AUV）“潛龍二號”前往西南印度洋中國勘探合同區(qū)進行試驗性應(yīng)用與海底熱液硫化的勘查工作。來自國家海洋第二研究所的張金輝作為“潛龍二號”的設(shè)備應(yīng)用人員和海底探測磁力儀課題組組長對“潛龍二號”傾注了大量的心血。近日，記者前往位于杭州的國家海洋第二研究所，對張金輝進行了獨家專訪。

自主研發(fā)海底探測磁力儀 打破國外技術(shù)壁壘

2011年，我國成立了研制海底探測磁力儀的課題，張金輝任課題組負責(zé)人。磁力儀是“潛龍二號”的探測系統(tǒng)中的一個傳感器，用來探測地磁異常，為科學(xué)家提供近底的高精度的地質(zhì)探測數(shù)據(jù)。張金輝說，國際上的海洋磁力儀比較多，大部分我國都可以購置到，但應(yīng)用于深海的三分量磁力儀卻購買不到。因為三分量磁力儀用途比較廣泛，不僅用在海洋勘探中，還可以用在軍事上，所以這種設(shè)備國外對我國是有技術(shù)封鎖的。

成立課題組以來，他們對磁力儀的研制花了很大的精力。首先要研究磁力儀，要保證探測數(shù)據(jù)可靠；另外，因為海底磁力儀首先要應(yīng)用于“潛龍二號”，而“潛龍二號”上面有很多的設(shè)備，比如下浮亞鐵、上浮亞鐵等，這些設(shè)備中產(chǎn)生很多磁干擾的物質(zhì)，對磁力儀探測數(shù)據(jù)造成很大的干擾，影響磁力儀的數(shù)據(jù)質(zhì)量。所以這需要一個關(guān)鍵的技術(shù)，那就是裝在AUV上以后對磁力儀對磁干擾的校正技術(shù)。張金輝團隊閱讀了大量的國外研究文件，結(jié)合自己測試推導(dǎo)出的公式，研發(fā)出了磁力儀對磁干擾的校正技術(shù)，而這個方法后來申請了發(fā)明專利。

通過三年多的努力，磁力儀被研制了出來。張金輝帶領(lǐng)的研發(fā)團隊沒有先放在AUV上進行試驗，而是先經(jīng)過了地質(zhì)臺測試。張金輝說，測試以后發(fā)現(xiàn)跟地質(zhì)臺比對非常吻合，誤差小于兩個納特。裝載在AUV上，有了干擾以后，他們通過對理論的研究，通過陸地的測量，還有千島湖的湖試，對磁力儀的干擾做了很好的校正。湖試以后效果比較好，通過7月份到8月份的沿海海試，海試結(jié)果也令人滿意。首先探測的數(shù)據(jù)跟當(dāng)?shù)赝ㄟ^國際地質(zhì)查詢數(shù)據(jù)是很吻合的，還有，通過校正方法以后使得特殊數(shù)據(jù)的質(zhì)量得到了大大的提高。張金輝對記者說，目前，我國自主研發(fā)的海底磁力儀表現(xiàn)穩(wěn)定，不僅可以搭載在AUV上，還可以搭載在蛟龍?zhí)柕壬詈ＴO(shè)備中。并且海底磁力儀還可以應(yīng)用到軍事當(dāng)中，可以說用途廣泛?！艾F(xiàn)在不論從技術(shù)上還是材料上，海底磁力儀要實現(xiàn)量產(chǎn)完全沒有問題”，張金輝自豪地說。

AUV多個傳感器探測數(shù)據(jù)同步記錄 最快3小時解析出結(jié)果

除了磁力儀，張金輝帶領(lǐng)的AUV探測課題組也負責(zé)AUV上搭載的其他探測器的配備、維護和數(shù)據(jù)分析。此次大洋40航次，AUV探測課題組負責(zé)保證AUV從入水、海底探測到出水整個過程的正常，確保探測數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠。為了確保探測時間的同步性，除了光學(xué)相機的數(shù)據(jù)，每一個傳感探測器的數(shù)據(jù)都通過數(shù)據(jù)線傳到AUV整個數(shù)據(jù)控制中心進行保存，可以保存長達30多個小時的數(shù)據(jù)。AUV出水以后，把數(shù)據(jù)下載下來，拷貝到計算機中，通過后處理軟件對多個傳感器的數(shù)據(jù)進行融合處理，最快3個小時就可以看到結(jié)果。

張金輝說，此次大洋科考是去往西南印度洋，此地海況比較惡劣，海里的地形比較復(fù)雜，這對AUV和AUV上搭載的探測器來說都是一個不小的考驗。張金輝解釋道，熱液硫化物礦區(qū)分為活動和非活動的，對于活動的熱液硫化物，他們通過海洋物理、海洋化學(xué)、CDD、價位等傳感器來推測發(fā)現(xiàn)它的異常；對于非活動停止的礦區(qū)，這些傳感器就無能為力了，這個時候就主要靠磁力儀來探測。通過AUV搭載的傳感器，可以來探知礦區(qū)有多深多大，有多少儲量，為進一步的研究提供可靠數(shù)據(jù)。

此次大洋40航次，上船名額很緊張，探測課題組只有兩個名額，所以課題組推薦量兩個更適合的年輕人上船。對于自己可能上不了船，張金輝表示挺遺憾的，但他覺得另外兩個人比自己更適合。他說，其中一位對磁力儀研制保障方面的技術(shù)比較強，我們推薦他去，讓他負責(zé)保證磁力儀的正常工作。另一位是磁測數(shù)據(jù)的研究專家，他在數(shù)據(jù)處理方面比較強。所以派他們兩位上船是最合適的。

為了“潛龍二號”總設(shè)計師哭了 AUV在海洋調(diào)查中大有可為

講到“潛龍二號”，張金輝非常自豪，他對沒有見過潛龍二號真面目的記者描述道：“它外觀很漂亮，流體利扁型，機動性非常好，適用像印度洋海底那樣的復(fù)雜地形。”

他向我們透露了一個秘密：此次南海海試三亞總結(jié)會上，“潛龍二號”總設(shè)計師劉健哭了?！爸斑M行過幾次潛試，都不怎么成功，不是出現(xiàn)這個問題就是那個問題，劉健作為總師，就像率領(lǐng)部隊打了敗仗一樣，壓力很大。國家花了那么多錢投資下去研發(fā)一個東西，研究出來發(fā)現(xiàn)這個東西沒用，失敗了，這個壓力肯定特別大”，張金輝說。

“這次南海海試，我們都有種預(yù)感這個海試要失敗了。但潛器下潛以后出乎意料的順利，通過固件更換以后，潛龍二號在南海第一個長航程工作了31個小時。到了31個小時以后，潛器一直不上來，直到電池最后用光了才上來。我們對潛龍二號的設(shè)計就是，各項設(shè)備工作都很正常，電池用光的時候，才會上來。如果是提前上來，就說明是它出問題了。這次非常的順利，大家都舒了一口氣，而劉健也流下了他的男兒淚?！睆埥疠x說，科學(xué)的道路上不可能一帆風(fēng)順，“潛龍二號”能夠在南海有這么優(yōu)秀的表現(xiàn)，源自沈自所和海洋二所的通力合作和密切配合。

“AUV實現(xiàn)了我們以前常規(guī)調(diào)查實現(xiàn)不了的事。第一它可以實現(xiàn)近底高精度全覆蓋的作用，以前船底設(shè)備安裝以及拖曳作業(yè)都達不到這個調(diào)查精度的要求，通過AUV就可以很容易實現(xiàn)。而且通過我們研發(fā)技術(shù)的提高以及設(shè)備價格降下來，以后AUV大洋海洋調(diào)查有可能為多AUV作業(yè)，一次下去多個AUV一起下去作業(yè)，這樣對我們調(diào)查的效率以及調(diào)查的成本就會大大下降。所以，由于它的優(yōu)勢，以后AUV為大洋調(diào)查使用會越來越多，我想，AUV在以后海洋調(diào)查中大有可為”，張金輝信心滿滿。