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    智慧“大脑”

    深海一片漆黑，地形环境高度复杂，“奋斗者”号必须实现高精度航行控制，不然就可能有“触礁”风险。“奋斗者”号的控制系统就是它的“大脑”，由中国科学院沈阳自动化研究所精心打造。

    这套自主研制的智能化控制系统、电动观测云台，以及主从伺服液压机械手等全海深技术装备，有力支撑了“奋斗者”号实现高精度航行控制、全景科学观测、高精准作业取样等功能。

    “奋斗者”的“指挥中心”实现了在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制，以及海底自主避碰等功能，提高了潜水器的“智商”和安全性。

    “同时，我们设计的神经网络优化算法，能够让‘奋斗者’在海底自动匹配地形巡航、定点航行以及悬停定位。其中，水平面和垂直面航行控制性能指标，达到国际先进水平。”中国科学院沈阳自动化研究所研究员、“奋斗者”号副总设计师赵洋说。

    此外，研究人员还为“奋斗者”号装上了一双高度灵活有力的“手”。

    “潜水器使用了我们研发的两套主从伺服液压机械手开展万米作业，每套手有7个关节，可实现6自由度运动控制，持重能力超过60公斤，能够覆盖采样篮及前部作业区域，具有强大的作业能力。”中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究室副主任张奇峰说。

    这双手在深渊海底顺利完成了岩石、生物抓取，及沉积物取样器操作等精准作业任务，填补了我国应用全海深液压机械手开展万米作业的空白。

    “耳”聪“目”明

    11月10日8时12分，“奋斗者”号成功坐底世界最深处马里亚纳海沟，三位潜航员第一时间通过水声通信系统向全国观众直播了他们所看到的万米海底世界。

    “奋斗者”号的“耳目”由中国科学院声学研究所完成，这套声学系统由全海深水声通信机、地形地貌探测声呐、多波束前视声呐、多普勒测速仪、避碰声呐、定位声呐和惯性导航设备的系统集成。

    相较于前两代的“蛟龙”号与“深海勇士”号载人潜水器，“奋斗者”号的声学系统实现了完全国产化。

    “‘奋斗者’的声学系统突破了全海深难关，技术指标更高，在整个海试过程中表现优秀，为全海深范围内的持续巡航作业提供了可靠的技术保障。”中国科学院声学研究所高级工程师、“奋斗者”号副总建造师、主任设计师、潜航员刘烨瑶说。

    水声通信是“奋斗者”号与母船“探索一号”之间沟通的唯一桥梁，实现了潜水器从万米海底至海面母船的文字、语音及图像的实时传输。

    此外，由声学多普勒测速仪、定位声呐、惯性导航等设备相集成的组合导航系统，还为“奋斗者”号的巡航作业提供了高精度的水下定位导航。

    在11月16日的下潜作业中，借助组合导航系统和声呐设备，“奋斗者”号潜航员仅用了半小时便成功取回了此前布放在万米海底的3个水下取样器，成功实现“海底捞针”，并通过水声通信机将取样画面回传至母船。

    “奋斗者”号全海深载人潜水器由中国船舶集团有限公司第七〇二研究所牵头总体设计和集成建造，中国科学院深海科学与工程研究所等20家科研院所与13家高校、60余家企业的近千名科研人员联合研发。科学家们兢兢业业地付出，才成就了我国深海科技探索道路上的重要里程碑。这样的成功，也是“集中力量办大事”的最生动诠释。