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军事:揭秘蛟龙号水声通信:法国人的羞辱成为巨大动力(4)

科技日报 2013-01-20 10:54:36

“蛟龙”号试航员、中科院声学所副研究员杨波(左一)与试航员叶聪、崔维成在载人舱内合影

科学研究有其自身的规律,而前沿技术研究是一项需要智慧的事业,光有勇气是远远不够的。这是朱维庆一直秉持的科研理念。在他眼中,科研创新从来就不是一蹴而就的,必须有足够的积累和积淀作为基础。要挑战高速数字水声通信系统这个难题,此前十几年的相关技术跟踪和积累给予了他相当的信心。

自上世纪80年代起来,中科院声学所在水声通信研究领域进行了扎实的研究和跟踪,进行了相当的技术积淀。从“七五”时期开始,在国家863计划的支持下,声学所一直持续不断地进行着水声通信核心技术的研发,并取得了一系列进展:在“七五”期间研制了基于多频移键控技术的非相干水声通信机样机,在“八五”和“九五”期间开展了基于多相移键控技术的相干水声通信机关键技术研究,并研制了通信机样机。而在“十五”期间,声学所研制了中程高速水声通信机工程样机。

在对比国外相关技术和立足“蛟龙”号实际需求的基础上,声学所团队决定自主研发水声通信系统的核心设备——水声通信机,并制定了通信机的具体技术方案,即采用了相干水声通信、非相干水声通信、扩频水声通信、水声电话四种通信技术手段,使之能够在不同的水声环境下实现图像、文字、指令等数据的即时传输,从而使水下通信功能由“电话”升级为“QQ”。

在后来一系列海试中,“蛟龙”号通信机展示了很强的抗噪声能力,作用距离几乎覆盖了所有海洋深度,水声相干和非相干通信可以在正负50度宽广的范围内工作,而扩频和语音通信的工作范围更广。载人潜水器母船可以准实时的观测到潜水器的工作状态,7秒或者14秒传输一幅光图或声图。

朱维庆自豪地表示,“蛟龙”号上装载的高速水声通信技术能够实时传输语音、文字和图片,这是国外绝大多数载人深潜器所没有的,其综合性能和功能已经达到世界先进水平。而朱敏透露,在2012年5月于香港召开的国际声学会议上,他们受邀在大会作了有关“蛟龙”号高速水声通信系统的专题报告,获得了国际同行的极大关注。

历经风浪洗礼的“化蛹彩蝶”

“蛟龙”号声学系统的研制和实验面临着时间紧任务重的双重压力,尤其是在被称为载人深潜成败“试金石”的关键环节——海上试验阶段,复杂变多的海况使得声学团队的任何最新技术尝试都将面临着极大风险。

万事开头难。在“蛟龙”号首次进行的50米海试中,水声通信团队就遭遇到了麻烦:由于母船噪音非常大,同时海区水深太浅,一些设计缺陷也集中暴露出来,导致水声通信一直不能建立。

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