(四)重点技术
海洋科考领域涉及的装备众多,技术谱系相对复杂,需要突破的关键核心技术众多。海洋科考装备需更高端、更先进,也要深入推进深海和极地研究,使海洋装备能搭载如水文、气象、地球物理、生物探测、勘探等综合设备和技术手段,这同时也对科考装备的辐射噪声、续航能力、舒适性、操纵性都提出了更高要求,推动减振降噪、综合电力系统、优化船体线型等一体化研究以减少对精密调查和分析仪器的影响。尤其在深海研究和开发方面关键技术有超大潜深极端环境中新材料与大型结构安全性技术,深海有人、无人探测作业集群装备智能协调操控技术,深海有人、无人集群系统的互联互通与定位技术,超大潜深高能源密度动力技术,深海原位研究开发试验与作业技术,深海极端环境下长期安全可靠性及应急逃逸技术。
海洋观测平台朝着作业多功能一体化方向发展。海底观测网朝着综合立体观测、海洋数据的深度挖掘、多种观测计划交叉融合等方面发展,形成“有线与无线结合、固定与移动结合”,并依靠人工智能技术实现海洋观测网自主组网和自主观测。
载人深潜器将向着进一步提高潜深、载重、生存能力、执行任务能力等方向发展。无人遥控潜器将向在更深、更复杂的海洋环境下能生存并能执行长时间任务、更大载重能力等方向发展。水下滑翔器未来将向具有混合推进器、持续能力更强、运动控制更高效、搭载传感器负荷能力更强等方向发展。从核心技术看,耐压壳体材料技术、大容量电源技术、综合控制技术、脐带缆技术、仿生技术等关键技术将是未来发展的前沿方向。潜标技术朝着在水下可上下运动、实现自动剖面测量等方向发展,未来潜标技术将朝着生存能力更强、测量参数更多等方向发展。未来Argo技术将向着提高可搭载传感器能力、工作可靠性、生存能力等方向发展。(https://www.daowen.com)
在传感技术方面,新材料、新原理、智能传感及传感网络技术的发展将会推动产生微型化、智能化、高可靠性的新型传感技术;在数据综合处理技术中,大数据、知识发现、各学科交叉融合、计算及交互可视等技术将得到广泛应用。
在深海探测传感器方面,声学通信数据极限传输速率仅为1.5千米/秒,同时存在数据损耗大、水体折射和漫反射多径效应影响,导致通信质量较差和稳定性低。水下电磁波衰减严重,惯性导航系统无法实时反馈和修正信息,极大影响深海探测效率。深海动力能源技术选用不锈钢或镀层铝合金作为深海探测装备的主材,这些材料密度较大,搭载重量受限;钛合金价格昂贵,加工困难,难以广泛应用于深海探测装备。以人工智能和大数据处理为代表的新一代深海探测技术,需要通信技术的支撑,光学通信有望成为深海探测技术发展的优选。