潜龙二号总设计师:我们在深海装备方面的应用太少

刘健

　　“潜龙二号”总设计师、“潜龙一号”课题负责人，中科院沈阳自动化研究所水下机器人研究室总工，曾担任我国早期“CR-02 6000米自治水下机器人”总设计师。

　　“潜龙二号”名片

　　全名：“潜龙二号”自主水下机器人

　　年龄：研制五年，首次试验性应用 体重：1.5吨

　　装备：载有CTD、氧化还原电位计、浊度计、甲烷传感器、磁力仪等设备

　　战绩：已在我国南海、西南印度洋进行了海上试验并通过验收

　　战区：马达加斯加以南9000海里以外的西南印度洋龙旂、断桥、玉皇热液区

　　任务：在近海底进行地形地貌、热液异常、磁力等探测

　　战况：获得200多平方公里的近海底精细三维地形地貌数据，发现多处热液异常点等

　　“潜龙二号”第一次进入大洋进行试验，是在我国南海。

　　一开始，接连三次投放都失败了。

　　各种声音出现，“潜龙二号”的总设计师刘健感到无以言表的压力。“特别痛苦，甚至觉得要进行不下去了。”

　　多年的科研经历告诉他，再坚持一下，也许曙光就在眼前。第四次试验，终于成功了。

　　刘健难忘南海试验的一些画面。他说，一次回收时，海况变得非常差，潜器在波浪中左摇右晃难以操控，船长一声令下，所有人都去后甲板帮忙抛绳、拉绳，一名70多岁的老专家也硬要帮忙回收。

　　“这个情形我至今想起来还是非常感动。困难不容易让人流泪，感动却能。”说着说着，他低头扶起眼镜，悄悄擦去泪花。

　　研制“潜龙二号”，刘健和团队常面临“赶进度”和“保质量”的选择题。

　　一次，潜器的重要部件需要修改，但课题进度“在那儿摆着”，各方都着急督促尽快海试，他最终选择了延期。“现在看是做对了。搞科研的，一定要进度服从质量，否则一时省去必要的环节，留下隐患，将后患无穷。”

　　刘健自称“搞工程的人”或“技术男”。他尊重技术自身的规律，那就是，不过分强调光鲜的“第一次”或“某某之最”，也不因出现了难题而轻易放弃。

　　3月10日，在西南印度洋度过40天的“向阳红10”船靠港毛里求斯路易港，为大洋科考第40航次第二航段画上句号。“潜龙二号”几近完美地完成了首次试验性应用任务，这意味着这个研制五年的水下机器人，将走向实用道路。

　　今年，“潜龙二号”研发课题即将结题验收，刘健及其团队的“待嫁女儿”即将交付给使用方。这位“搞工程的人”说，最希望看到辛苦研制出来的设备被持续不断地使用，一次次潜入未知的深海，为我国大洋科考和海底勘探做出贡献。

　　谈研制成本

　　潜器本身约两三千万

　　新京报：哪些类型的水下机器人能进入深海研究？

　　刘健：一种是载人潜器(HOV)，它更适用于科学研究及定点精细作业，但本身有局限性。因为人要下去，系统要做得很复杂，体积重量要大，水下活动范围较小。做试验时，母船保障的费用也更高些。国际上20世纪60年代研究很兴盛，但后来逐渐减少。我国最近做了蛟龙号载人潜器。

　　第二种是遥控潜水器(ROV)。载人潜器人在下面，对安全性要求很高，所以科学家们就思考，让人在船上操作机械手或其他设备进行作业。它的局限性是有个电缆，水下容易缠绕，操作的整个过程人都要严密监视，所以不能进行太大范围的作业。

　　这两种都适用于局部调查和精细作业。

　　新京报：自主水下潜器(AUV)是怎么出现的？

　　刘健：随着科技发展，人们又想，船上的科学家能不能不要那么累，让潜器智能起来？这就造就了全自主潜器。上世纪80年代导航、计算机、通讯技术的大力发展给制造AUV提供了条件，国际上普遍开始研制，我国也在那时候起步。

　　我们的AUV可以近距离把海底大范围的微地形做出来，同时能探测热液异常。但目前因技术局限，它很难实现对周围环境的自动识别，也难以实现精细作业。

　　新京报：这几种水下机器人的成本和效益如何？

　　刘健：载人潜器最贵，研制成本大致上亿元。AUV和ROV差不多，潜器本身研制成本大约两三千万。

　　收益得看站在哪个角度。首先，科学研究的价值难以衡量。我们现在做的海底资源调查，将来具备开采价值，真正开采了，获得了实际资源，这个收益就无法比拟了。

　　谈实用标准

　　“安全回来”最重要

　　新京报：如何判断一个深海自主潜器是否实用？

　　刘健：要看这几点要求：第一，智能控制水平。AUV如果智能水平高，就可以大大减少编程时间，更重要的是减少人为错误。现在AUV的智能控制水平已达到较高程度，可以基本避免人为干涉，提高使用效率。

　　第二，可靠性。这非常重要，有时候甚至超过技术水平。好比你买了个彩电，如果老出问题，档次再高大家也不爱用。我们连续四个长航程都没有问题，就说明可靠性过关了，这意味着使用起来，不用老是去排查故障。

　　第三，实用性。看它用起来是否方便。现在的AUV使用还是很方便的，也就是释放、回收过程需要人来做，其他的都不用人干预。

　　第四也是最重要的，就是安全性。俗话说，留得青山在不怕没柴烧。对潜器来说，只要你安全回来，即使出现一些问题，也有机会去改正、排查。我们设计了上百个对潜器健康判断和状态评估的系统，如果潜器发现自身出现无法完成探测任务的故障，能够主动抛载上浮，保证安全。

　　新京报：“潜龙二号”在国际上的位置如何？

　　刘健：深海AUV目前基本是发达国家在做，包括美国、日本、加拿大、英国等，广大发展中国家还不具备条件。从技术上说，我们跟发达国家相当。但“潜龙二号”毕竟刚进入试验性应用阶段，应用程度和国外还不能比，所以说成熟度、经验方面和国外先进深海AUV还有差距。

　　谈发展前景

　　重技术，更重“实战”

　　新京报：你对我国目前深海装备发展有何建议？

　　刘健：首先要克服过分追求技术上的先进性而忽视实际的应用。上世纪90年代，我们分别研制了CR01和CR02两台6000米级AUV，前者还在1998年被评为我国十大科技成果之一，获得科学技术进步一等奖。它的贡献无疑是巨大的，但之后由于缺乏持续的投入，十年左右未得到持续改进。这期间，我们跟国外在技术上没有太大差距，但他们应用得更多，更成熟，我们应用得太少了。

　　最近几年，我国对深海AUV的应用加强了投入，因此跟国外的差距又缩短了些。一个工程设备，从突破技术难关到真正使用，有很长的路要走，而实际应用更应该被重视，因为只有使用它，才能对海底资源调查作出更大贡献。

　　新京报：“潜龙二号”今后的应用是否也可能是挑战？

　　刘健：对“潜龙二号”来说，我们第一航段创下了好多个“首次”，第二航段也有几个“突破”，再往后，你可能很难再写出什么轰动的话来，但不代表它就没有成绩，随着它应用的探测面积越来越多，对矿产资源评估、对科学调查都是非常有意义的，也同样需要持续的关注。

　　新京报：这种关注，具体指什么？

　　刘健：如果一个项目完了，资金也停了，那课题组只能解散，这一页就算翻过去了。但如果能够对已走上应用之路的深海装备给予持续的支持，我们就可以有专人长期地、持续不断地去完善它，让它成熟起来，这才是真正重要的地方。

　　采写/摄影 新京报特派记者 金煜

刘健

　　“潜龙二号”总设计师、“潜龙一号”课题负责人，中科院沈阳自动化研究所水下机器人研究室总工，曾担任我国早期“CR-02 6000米自治水下机器人”总设计师。

　　“潜龙二号”名片

　　全名：“潜龙二号”自主水下机器人

　　年龄：研制五年，首次试验性应用 体重：1.5吨

　　装备：载有CTD、氧化还原电位计、浊度计、甲烷传感器、磁力仪等设备

　　战绩：已在我国南海、西南印度洋进行了海上试验并通过验收

　　战区：马达加斯加以南9000海里以外的西南印度洋龙旂、断桥、玉皇热液区

　　任务：在近海底进行地形地貌、热液异常、磁力等探测

　　战况：获得200多平方公里的近海底精细三维地形地貌数据，发现多处热液异常点等

　　“潜龙二号”第一次进入大洋进行试验，是在我国南海。

　　一开始，接连三次投放都失败了。

　　各种声音出现，“潜龙二号”的总设计师刘健感到无以言表的压力。“特别痛苦，甚至觉得要进行不下去了。”

　　多年的科研经历告诉他，再坚持一下，也许曙光就在眼前。第四次试验，终于成功了。

　　刘健难忘南海试验的一些画面。他说，一次回收时，海况变得非常差，潜器在波浪中左摇右晃难以操控，船长一声令下，所有人都去后甲板帮忙抛绳、拉绳，一名70多岁的老专家也硬要帮忙回收。

　　“这个情形我至今想起来还是非常感动。困难不容易让人流泪，感动却能。”说着说着，他低头扶起眼镜，悄悄擦去泪花。

　　研制“潜龙二号”，刘健和团队常面临“赶进度”和“保质量”的选择题。

　　一次，潜器的重要部件需要修改，但课题进度“在那儿摆着”，各方都着急督促尽快海试，他最终选择了延期。“现在看是做对了。搞科研的，一定要进度服从质量，否则一时省去必要的环节，留下隐患，将后患无穷。”

　　刘健自称“搞工程的人”或“技术男”。他尊重技术自身的规律，那就是，不过分强调光鲜的“第一次”或“某某之最”，也不因出现了难题而轻易放弃。

　　3月10日，在西南印度洋度过40天的“向阳红10”船靠港毛里求斯路易港，为大洋科考第40航次第二航段画上句号。“潜龙二号”几近完美地完成了首次试验性应用任务，这意味着这个研制五年的水下机器人，将走向实用道路。

　　今年，“潜龙二号”研发课题即将结题验收，刘健及其团队的“待嫁女儿”即将交付给使用方。这位“搞工程的人”说，最希望看到辛苦研制出来的设备被持续不断地使用，一次次潜入未知的深海，为我国大洋科考和海底勘探做出贡献。

　　谈研制成本

　　潜器本身约两三千万

　　新京报：哪些类型的水下机器人能进入深海研究？

　　刘健：一种是载人潜器(HOV)，它更适用于科学研究及定点精细作业，但本身有局限性。因为人要下去，系统要做得很复杂，体积重量要大，水下活动范围较小。做试验时，母船保障的费用也更高些。国际上20世纪60年代研究很兴盛，但后来逐渐减少。我国最近做了蛟龙号载人潜器。

　　第二种是遥控潜水器(ROV)。载人潜器人在下面，对安全性要求很高，所以科学家们就思考，让人在船上操作机械手或其他设备进行作业。它的局限性是有个电缆，水下容易缠绕，操作的整个过程人都要严密监视，所以不能进行太大范围的作业。

　　这两种都适用于局部调查和精细作业。

　　新京报：自主水下潜器(AUV)是怎么出现的？

　　刘健：随着科技发展，人们又想，船上的科学家能不能不要那么累，让潜器智能起来？这就造就了全自主潜器。上世纪80年代导航、计算机、通讯技术的大力发展给制造AUV提供了条件，国际上普遍开始研制，我国也在那时候起步。

　　我们的AUV可以近距离把海底大范围的微地形做出来，同时能探测热液异常。但目前因技术局限，它很难实现对周围环境的自动识别，也难以实现精细作业。

　　新京报：这几种水下机器人的成本和效益如何？

　　刘健：载人潜器最贵，研制成本大致上亿元。AUV和ROV差不多，潜器本身研制成本大约两三千万。

　　收益得看站在哪个角度。首先，科学研究的价值难以衡量。我们现在做的海底资源调查，将来具备开采价值，真正开采了，获得了实际资源，这个收益就无法比拟了。

　　谈实用标准

　　“安全回来”最重要

　　新京报：如何判断一个深海自主潜器是否实用？

　　刘健：要看这几点要求：第一，智能控制水平。AUV如果智能水平高，就可以大大减少编程时间，更重要的是减少人为错误。现在AUV的智能控制水平已达到较高程度，可以基本避免人为干涉，提高使用效率。

　　第二，可靠性。这非常重要，有时候甚至超过技术水平。好比你买了个彩电，如果老出问题，档次再高大家也不爱用。我们连续四个长航程都没有问题，就说明可靠性过关了，这意味着使用起来，不用老是去排查故障。

　　第三，实用性。看它用起来是否方便。现在的AUV使用还是很方便的，也就是释放、回收过程需要人来做，其他的都不用人干预。

　　第四也是最重要的，就是安全性。俗话说，留得青山在不怕没柴烧。对潜器来说，只要你安全回来，即使出现一些问题，也有机会去改正、排查。我们设计了上百个对潜器健康判断和状态评估的系统，如果潜器发现自身出现无法完成探测任务的故障，能够主动抛载上浮，保证安全。

　　新京报：“潜龙二号”在国际上的位置如何？

　　刘健：深海AUV目前基本是发达国家在做，包括美国、日本、加拿大、英国等，广大发展中国家还不具备条件。从技术上说，我们跟发达国家相当。但“潜龙二号”毕竟刚进入试验性应用阶段，应用程度和国外还不能比，所以说成熟度、经验方面和国外先进深海AUV还有差距。

　　谈发展前景

　　重技术，更重“实战”

　　新京报：你对我国目前深海装备发展有何建议？

　　刘健：首先要克服过分追求技术上的先进性而忽视实际的应用。上世纪90年代，我们分别研制了CR01和CR02两台6000米级AUV，前者还在1998年被评为我国十大科技成果之一，获得科学技术进步一等奖。它的贡献无疑是巨大的，但之后由于缺乏持续的投入，十年左右未得到持续改进。这期间，我们跟国外在技术上没有太大差距，但他们应用得更多，更成熟，我们应用得太少了。

　　最近几年，我国对深海AUV的应用加强了投入，因此跟国外的差距又缩短了些。一个工程设备，从突破技术难关到真正使用，有很长的路要走，而实际应用更应该被重视，因为只有使用它，才能对海底资源调查作出更大贡献。

　　新京报：“潜龙二号”今后的应用是否也可能是挑战？

　　刘健：对“潜龙二号”来说，我们第一航段创下了好多个“首次”，第二航段也有几个“突破”，再往后，你可能很难再写出什么轰动的话来，但不代表它就没有成绩，随着它应用的探测面积越来越多，对矿产资源评估、对科学调查都是非常有意义的，也同样需要持续的关注。

　　新京报：这种关注，具体指什么？

　　刘健：如果一个项目完了，资金也停了，那课题组只能解散，这一页就算翻过去了。但如果能够对已走上应用之路的深海装备给予持续的支持，我们就可以有专人长期地、持续不断地去完善它，让它成熟起来，这才是真正重要的地方。

　　采写/摄影 新京报特派记者 金煜