《中国工程科学》 >> 2024年 第26卷 第2期 doi: 10.15302/J-SSCAE-2024.02.003
深海探测与驻留装备发展研究
1. 中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082;
2. 中国舰船研究院,北京 100101
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摘要
深海探测与驻留装备是发展海洋科学的重要基础。近年来,我国自主研发的相关装备进展良好,但在国产化过程中仍面临一些“卡脖子”技术问题,亟需攻克相应装备的技术短板,推动我国“透明海洋”能力建设。本文在分析深海探测与驻留装备发展需求的基础上,围绕深海通用感知探测设备、深海运载探测通用平台、深水多功能作业平台、深海通导定位装备、深海通用作业工具、深海有人与无人设备的智能控制系统等6 个重点领域,系统梳理国内外相关装备的发展现状,深入辨析我国深海探测与驻留装备发展面临的问题。本文论证提出了我国深海探测与驻留装备的9 个重点发展方向,涵盖探测装备能源补给、装备系统设计及优化、高功率密度动力、原位实验研究与开发、载人装备宜居与应急救援、水下动态网络定位、水下声光多模混合通信网络、作业人机混合决策与协同控制、人机交互效能评估及优化等关键技术。研究建议,坚持科学发展、加快启动重点海域建设,坚持统筹集约、高效推进共建共用共享,坚持创新驱动、持续发展新技术新装备,以推动我国深海探测与驻留装备的高质量发展。
参考文献
[ 1 ]
马睿, 宋子萱, 芮琦瑶, 等. 2012—2019年南海南部海洋油气资源开发活动时空变化 [J]. 测绘与空间地理信息, 2023, 46(8): 98‒102.
Ma R, Song Z X, Rui Q Y, et al. Spatial-temporal variability of offshore hydrocarbon exploitation activities in the southern South China Sea from 2012 to 2019 [J]. Geomatics & Spatial Information Technology, 2023, 46(8): 98‒102.
[ 2 ]
吴有生, 曾晓光, 徐晓丽, 等. 海洋运载装备技术与产业发展研究 [J]. 中国工程科学, 2020, 22(6): 10‒18.
Wu Y S, Zeng X G, Xu X L, et al. Technology and industry development of marine transportation equipment [J]. Strategic Study of CAE, 2020, 22(6): 10‒18.
[ 3 ]
杜俊华. 十八大以来海洋强国建设的重要举措与显著成效 [J]. 国家治理, 2022 (Z1): 46‒51.
Du J H. Important measures and notable results in building China into a strong maritime country since the 18th CPC national congress [J]. Governance, 2022 (Z1): 46‒51.
[ 4 ] Feng J C, Liang J Z, Cai Y P, et al. Deep-sea organisms research oriented by deep-sea technologies development [J]. Science Bulletin, 2022, 67(17): 1802‒1816.
[ 5 ]
高原, 魏会东, 姜瑛, 等. 深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势 [J]. 中国海上油气, 2014, 26(4): 84‒90.
Gao Y, Wei H D, Jiang Y, et al. Current technology and development trend of process facilities in deep water subsea production system [J]. China Offshore Oil and Gas, 2014, 26(4): 84‒90.
[ 6 ]
张二, 朱显玲, 荆腾, 等. 深潜器耐压结构研究现状及发展趋势 [J]. 船舶力学, 2021, 25(10): 1427‒1437.
Zhang E, Zhu X L, Jing T, et al. Research status and development trend of pressure resistant structure of deep submersibles [J]. Journal of Ship Mechanics, 2021, 25(10): 1427‒1437.
[ 7 ]
姜地忠. 中国海洋执法与权益维护发展报告 [C]// 崔凤, 宋宁而. 中国海洋社会发展报告(2015). 北京: 社会科学文献出版社, 2015.
Jiang D Z. Report on the development of China´s marine law enforcement and rights protection [C]// Cui F, Song N E. Report on the development of ocean society of China (2015). Beijing: Social Science Literature Press, 2015.
[ 8 ]
唐庆辉, 范开国, 徐东洋. 海洋无人观测装备发展与应用思考 [J]. 数字海洋与水下攻防, 2021, 4(5): 401‒404.
Tang Q H, Fan K G, Xu D Y. Thoughts on development and applications of marine unmanned observation equipment [J]. Digital Ocean & Underwater Warfare, 2021, 4(5): 401‒404.
[ 9 ]
程兵, 付强, 李清平, 等. 我国海洋油气装备发展战略研究 [J]. 中国工程科学, 2023, 25(3): 13‒21.
Cheng B, Fu Q, Li Q P, et al. Development strategy of China´s offshore oil and gas equipment [J]. Strategic Study of CAE, 2023, 25(3): 13‒21.
[10]
王兴华. 我国海洋石油勘探开发装备发展趋势探讨 [J]. 石油石化物资采购, 2023 (5): 52‒54.
Wang X H. Discussion on the development trends of offshore oil exploration and development equipment in China [J]. Petroleum & Petrochemical Material Procurement, 2023 (5): 52‒54.
[11]
冯景春, 梁健臻, 张偲, 等. 深海生物资源开发装备发展研究 [J]. 中国工程科学, 2020, 22(6): 67‒75.
Feng J C, Liang J Z, Zhang S, et al. Development of deep-sea biological resources exploitation equipment [J]. Strategic Study of CAE, 2020, 22(6): 67‒75.
[12]
陈家旺, 阮东瑞, 王豪, 等. 深渊生物资源取样装备技术体系研究 [J]. 海洋工程, 2023, 41(4): 148‒158.
Chen J W, Ruan D R, Wang H, et al. Research on the technical system of abyss biological resources sampling equipment [J]. The Ocean Engineering, 2023, 41(4): 148‒158.
[13]
王宁, 李燕, 杨鹏程, 等. 海洋生态在线监测技术研究进展 [J]. 应用海洋学学报, 2023, 42(1): 178‒186.
Wang N, Li Y, Yang P C, et al. Advances in marine ecological on-line monitoring technology [J]. Journal of Applied Oceanography, 2023, 42(1): 178‒186.
[14]
胡震, 曹俊. 载人深潜技术的发展与应用 [J]. 中国工程科学, 2019, 21(6): 87‒94.
Hu Z, Cao J. Development and application of manned deep diving technology [J]. Strategic Study of CAE, 2019, 21(6): 87‒94.
[15]
叶聪, 曹俊, 刘帅. 国外载人深潜技术的创新与发展 [J]. 舰船科学技术, 2023, 45(1): 1‒7.
Ye C, Cao J, Liu S. Innovation and development of foreign manned deep submergence technology [J]. Ship Science and Technology, 2023, 45(1): 1‒7.
[16]
任翀, 李楠, 杜照鹏. 大深度无人潜航器研究现状及发展趋势 [J]. 数字海洋与水下攻防, 2023, 6(1): 63‒71.
Ren C, Li N, Du Z P. Research status and development trend of deep-sea AUV/ARV [J]. Digital Ocean & Underwater Warfare, 2023, 6(1): 63‒71.
[17]
吴有生, 司马灿, 朱忠, 等. 海洋装备技术的重点发展方向 [J]. 前瞻科技, 2022, 1(2): 20‒35.
Wu Y S, Sima C, Zhu Z, et al. Key development directions of marine science and technology [J]. Science and Technology Foresight, 2022, 1(2): 20‒35.
[18]
杨健敏, 王佳惠, 乔钢, 等. 水声通信及网络技术综述 [J]. 电子与信息学报, 2024, 46(1): 1‒21.
Yang J M, Wang J H, Qiao G, et al. Review of underwater acoustic communication and network technology [J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2024, 46(1): 1‒21.
[19]
周宏坤, 葛锡云, 邱中梁, 等. UUV集群协同探测与数据融合技术研究 [J]. 舰船科学技术, 2017, 39(23): 70‒75.
Zhou H K, Ge X Y, Qiu Z L, et al. Research on UUVs cooperative detection and data fusion [J]. Ship Science and Technology, 2017, 39(23): 70‒75.
[20]
张向阳, 郭园园. 国外深海多功能开沟机技术现状及进展 [J]. 电子世界, 2021 (6): 83‒86.
Zhang X Y, Guo Y Y. Present situation and progress of overseas deep-sea multifunctional ditcher technology [J]. Electronics World, 2021 (6): 83‒86.
[21]
吴有生, 赵羿羽, 郎舒妍, 等. 智能无人潜水器技术发展研究 [J]. 中国工程科学, 2020, 22(6): 26‒31.
Wu Y S, Zhao Y Y, Lang S Y, et al. Development of autonomous underwater vehicles technology [J]. Strategic Study of CAE, 2020, 22(6): 26‒31.
[22]
李姝, 裘昌利, 栾爽, 等. 美军无人系统发展规划研究综述 [J]. 无人系统技术, 2023, 6(6): 101‒108.
Li S, Qiu C L, Luan S, et al. Review on unmanned systems integrated roadmap by DoD [J]. Unmanned Systems Technology, 2023, 6(6): 101‒108.
[23]
招聪, 谢仁和, 徐纪伟, 等. 深海能源基站技术现状与发展趋势 [J]. 舰船科学技术, 2023, 45(16): 7‒12.
Zhao C, Xie R H, Xu J W, et al. Status and development trends of deep sea energy base station technology [J]. Ship Science and Technology, 2023, 45(16): 7‒12.
[24]
张鑫, 李超伦, 李连福. 深海极端环境原位探测技术研究现状与对策 [J]. 中国科学院院刊, 2022, 37(7): 932‒938.
Zhang X, Li C L, Li L F. In situ detection technology for deep sea extreme environment: Research status and strategies [J]. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(7): 932‒938.