1.水声通信机
“蛟龙”号载人潜水器的水声通信机有4种功能:(1)相干水声通信,又称高速水声通信,传输速率约每秒数千比特,用于传输图像;(2)非相干水声通信,传输速率约每秒数百比特,属于中速通信,传输文字、指令和数据;(3)扩频通信,属于远程低速通信,传输速率约每秒数十比特,用于传输指令;(4)水声语音通信,采用模拟信号传输语音。
在下潜试验中,水声通信系统将潜水器的信息准确传送到水面指挥部,使指挥部能够实时掌控潜器的深度、运动速度、舱内温度、湿度、气压、氧浓度等各种信息,如亲临其境,做出决策,指导水下作业,保证下潜安全,提高作业效率;水下作业的现场图片可以传送到水面,供水面专家进行分析;同时,潜航员与水面指挥人员通过语音、文字和指令通信可以随时就试验情况进行交流。
“蛟龙”号水声通信机具有丰富的功能和良好的综合性能,在国际载人深潜器中处于领先地位,公开文献介绍,美国新型“阿尔文”(Alvin)号载人潜水器到2015年才能有传输图像的功能。日本“深海6500”(Shinkai6500)载人潜水器有水声通信传输图像的功能,但性能偏低,正在不断改进,这些改进尚未在载人潜水器上显现。
图2是三次深海试验时高速水声通信机传输的图像。
(1)第40潜次,距离2956米 (2)第41潜次,距离3838米 (3)第42潜次,距离5048米
图2 2011年5000米级海试中“蛟龙”号通过水声通信机传回的现场图像
2.高分辨率测深侧扫声纳
高分辨率测深侧扫声纳是基于声学所专利技术研制的装备,能够同时获得海底的三维地形图和二维侧扫图。在国际载人深潜器中,高分辨率测深侧扫声纳是“蛟龙”号独有的设备,为“蛟龙”号提供了探测海底和水中小目标的能力,还能为海底资源分布规律等研究提供基础性和关键性资料。图3和图4是在5188米深度海区获得的海底地形图和侧扫图。
图3 扫测区域地形图 图4 扫测区域的侧扫图