神之聯通,「蛟龍」號在深海與水面信息高速傳遞,三套系統顯龍威
眾所周知,世界最深處是馬里亞納海溝,處北太平洋西部海床,馬里亞納群島的東方,有一種說法認為,亞洲與大洋洲的海上分界線就是馬里亞納海溝(陸上的是新幾內亞島)。另外也有說法認為,阿拉弗拉海是他們的界限。但事實上,亞洲和大洋洲之間的界限至今都未被確定,大多數高中教科書採用的是阿拉弗拉海的說法。
那麼,這一海溝對於科研試驗會不會也有一些幫助呢?比如,「蛟龍」號進行「挑戰者深淵」第一潛過程中,在深深的海底,如何與與水面上取得信息聯繫?相信這樣的傳統與新奇的問題,一定會吸引一部分眼球,因此,本文就開始查資料,一探深淺。
其實,「蛟龍」號深海載人潛水器下潛深度雖然是最大的,但是下潛時也要有先進可靠的水聲通信能力,確保深潛器和海面指揮船保持及時溝通。這種溝通,主要通過3套聲學設備與母艦通聯,水下定位依靠水聲通信陣列,聲學吊陣和超短基線吊陣也要發揮作用。其中,水聲通信系統能夠保證潛水器與母船實現語音通話,性能非常穩定,潛水器下潛前和回收時都能夠使用。
聲學吊陣系統有4個聲學接收換能器,可接收到潛水器信標發射的信號。通過分析4個信號,可計算出信標與母船距離、方位角和傾角,可實現潛水器與母船間的信息傳遞,包括將潛水器艙內的數據上傳至母船,實現文字、語音和圖片傳輸,還能計算出潛水器在水下的位置,位置信息再通過聲學吊陣系統反饋給潛水器,潛水器就知道自己在哪兒,該往什麼方向航行,功能豐富,性能先進。
第三,超短基線陣列是母船上的一套定位設備,它能夠在潛水器上進行定位,由於海水會吸收電磁波,因此聲波在水中可以傳播的距離要大得多,頻率越低就傳得越遠,次聲波甚至可以環繞地球傳播,所以這3套設備都是依靠聲波來實現信息傳遞。
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