（地球化学勘查与海洋地质调查研究院，江苏南京210000）
摘要：载人深潜技术在深海技术当中占据重要地位，在深海科考之中发挥巨大作用。当前，深海载人潜水器已经对全球的洋中脊、海山等深海区域实施探查，测量并获得大量海底地形、地貌数据。为了促进我国深海测绘事业向前发展，研究国外载人潜水器，对我国的载人潜水器在海洋测绘当中的应用情况进行分析和展望。
关键词：深海海洋；测绘；载人潜水器
前言
载人潜水器属于一种深海运载装备，在现场观察、水下作业等情况中的应用发挥巨大作用，促使世界各国加大研究力度。2012年7月，我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器顺利完成7000m的深海测试。随后其在南海、西北太平洋等海域开展多次科考下潜，取得重大成果，在深海测绘当中有很大的应用前景。
1载人潜水器具备的优势
由于载人潜水器配备了完善的动力以及操作系统，能实现前进后退、上浮下潜以及悬停定位等功能，可以十分准确地到达目标区域。科学家可乘坐载人潜水器深入海底，亲身感受海底的情况，利用自身感官对深海地质、生物等进行长期、持续观察。科学家能与潜水员开展密切配合，实现“观察”与“操作”的同步进行，灵活自如地开展海底作业任务。搭载了先进的探测器，能对海洋地貌、海洋环境等实施探测。同时配备了先进的海底地形地貌等探测器，能对探测目标实施近距离精确测量。载人潜水器通常预留较多的接口，能根据考察任务的需要，灵活安装更换各种取样器、传感器等，顺利处理完各种深海作业任务。这种潜水器正在朝着更大的观察范围、更强的作业能力等方向发展。
2蛟龙号载人潜水器的技术特性
其下潜的深度已经超过7000m，表明其可以在世界99.8%的海域当中发挥作用。具备悬停定位能力，处理作业目标时较为稳定，能让其在处理高精度作业时具备较强的可靠性。其还能实现水声通信与海底微地形地貌探测，传送图像和语音信息的速度相对较大，能对海底的小目标进行探测。携带多种高性能作业工具，保证载人潜水器能在特殊的海洋环境以及海洋地质条件下顺利完成各种复杂任务。
3载人潜水器在深海测绘当中的使用情况
3.1探查海底地形
在这个方面，美国与法国开展研究较早，在1971年到1975年展开合作，让两国科学家共同在载人潜水器的支持下对大洋中脊开展观察，其中美国的Alvin号和法国的Cyana号、Archimede号在1973年到1974年期间一起对大西洋中脊实施近距离观察，潜入深海接近60次，在深度为2500m的大洋裂谷谷底总共完成200h的观察、照相等事项，获得新生洋壳的转换断层资料，在洋中脊观测到新鲜的熔岩以及年青的火山等，证实大洋中脊是洋壳生长与扩张的所在，给板块理论提供了现实依据。1977年，美国的“阿尔文”号潜水器在东太平洋加拉帕斯裂谷开展深海地质考察时，在2500m深的位置寻找到高温热液喷口，喷口的附近出现了之前从未被发现的生物。随后的时间，科学家们利用载人潜水器在大西洋、北冰洋等地相继发现这种热液喷口。1999年日本的Shinkai6500号加入美国对夏威群岛海底火山的成长和衰亡过程的探索，在研究中下潜达到29次，最大下潜深度达到5560m，开展了细致的海底调查。
自从2009年“蛟龙号”在开展海试之后，对位于西北太平洋的富钴结壳矿区等地实施考察，开展了成效较大的地质地形勘测等工作。在开展西南印度洋试验性航行的过程中，对区域内的西南印度洋分布的多金属硫化物矿区开展了科学的地质环境探测，对这个区域当中的热液喷口分布情况实施较为详细地检测，这对以后进一步使用潜水器开展测绘工作打好基础。
3.2对海底地形地貌实施细致测绘
载人潜水器目前已经安装了多波束测深系统，还有侧扫声呐，能对海底地貌、地形实施查看，描述其精确特征。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用这些先进设备能有效防止出现渔网拖网的情况，杜绝海洋工程的干扰，有效屏蔽各种噪声受到的影响，对海底的地形地貌实施精确测绘。1974年开展的FAMOUS项目与1979年开展的RITA项目，“阿尔文”号上就配备了多波束测深与侧扫声呐装置，对大西洋中脊等区域实施详细的探查，得到很多价值较高的海底地形地貌信息，为各种地质现象的科研工作提供了较强的便利。“蛟龙号”本身已经携带测深侧扫声呐装置，还要配备多波束声呐系统，让测量的精度在被勘测区域内得到保障。
3.3蛟龙号未来发展应用解析
2009年8月6日～10月19日，蛟龙号开展初始的海试。在海试当中，蛟龙号逐渐完成50m、300m乃至1000m的海试，下潜次数达到20次。其中，在10月3日的一次海试中，下潜深度最高达到了1109m。蛟龙号多次实现坐底，在深海当中成功拍摄大量海底图像，而且录制几小时的海底生物影像。此次海试的支持母船是由服役超过30年的“向阳红09”改装而成，发出较大的噪音，导致水声通信距离以及质量受到负面影响。为了确保发送指令、图像无异常，船长在下潜阶段将船上的一台主机关闭，潜水器在测深侧扫声呐的辅助下，让海底测绘的精确度得到大幅度提升。载人球当中的生命支持参数、电池消耗等数据从“蛟龙号”和“向阳红09”号之间进行传递，图像、数据等信息在母船监控器上得到清晰显示。
实际上，几个发达国家在海洋测绘方面已经领先于我国，特别是深海测绘，我国更是与发达国家存在差距，无法实现深海运载以及作业能力的增强。为此，增强深海运载设备能力，加快深海作业进步步伐十分必要。7000m级的潜水器已经完成海试，并在整个试验当中开展观察、拍照以及微地貌勘测等深海作业，这为今后使用“蛟龙号”潜水器开展深海测绘做好了铺垫。但是由于其完成海试的时间并不久，还未正式投入使用，在深海作业能力以及实践经验方面依旧落后于美国、法国、日本等。不仅如此，其在深海磁法勘探等方面依旧薄弱，得不到先进设备的支持。结合当前的实际情况，利用载人潜水器开展深海测绘首先应提升载人潜水器各部分的性能，增强系统的兼容性。从研发方面入手，加强测绘的研发水平，增强辅助配件的制造水准。对潜航员实施进一步锻炼和培训，让其可以应对深海测绘当中的各种问题。主动参与到国际的深海研究项目之中，注重和世界强国的沟通与协作。
3.4载人潜水器发展展望
其以科学作业为主，执行任务就是为了实现海洋探测以及资源开发。需要安全性与可靠性较高之外，还要求作业能力达到一定高度。在7000m海试完成之后，应积极投入到深海测绘等领域当中，充分发挥其作用，为我国海洋事业的发展提供支持。潜水器逐渐增多，装备体系也更加完备，要针对载人和无人潜水器的关系进行研究处理，让两种类型的潜水器发挥巨大优势。此外，还要注重深海装备体系的构建，达到载人、无人设备互相协助的目的，尽量达到两者的协同工作，让深海测绘得到更多支持。西方各国已经在ROV、HOV等方面取得了十分之大的成就。美国仍旧在深海测绘等领域当中占据优势地位，日本也加大了投入力度，开始研发水面母船支持各种深海潜水器，其中包含了潜水深度达到11000m的设备。依靠这些设备，美、法、俄等国开展了大规模的海底测绘行动。为了适应深海需求，研究了陶瓷材料、水下微细光缆等重大技术，对这项事业的进步提供重大支持，比如，美国的“海神号”下潜深度达到11000m，结合了各种新型技术，作业能力强大。
4结语
载人潜水器是人类开发利用海洋资源的重要辅助手段，对促进国民经济发展的意义重大。在技术和材料持续进步的情况下，载人潜水器会出现新的进步。我国自行研制的“蛟龙号”应用时间尚短，在深海作业能力上不能和美、法等国家相比，但是未来一段时间内一定可以获得较大成就。
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[4]余华，吉瑆．深海探测利器－“蛟龙号”载人深潜器[J]．初中生之友，2014（14）
论文作者:曹祥
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月下
论文发表时间:2016/9/22
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