沈阳自动化所助力“奋斗者”号完成万米深潜作业
近日，“奋斗者”号全海深载人潜水器顺利完成万米深潜试验，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，并多次在马里亚纳海沟完成深潜作业，获取了大量生物、地质等深渊海底样品。“奋斗者”号是“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项的核心研制任务，由中国船舶集团第七〇二研究所牵头研制，沈阳自动化所负责潜水器重要系统——控制系统的研制工作。沈阳自动化所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。
针对深渊复杂环境下大惯量载体多自由度航行操控、系统安全可靠运行等技术难题，“奋斗者”号控制系统实现了基于数据与模型预测的在线智能故障诊断、基于在线控制分配的容错控制以及海底自主避碰等功能，提高了潜水器的智能程度和安全性；采用基于神经网络优化的算法实现了大惯量载体贴海底自动匹配地形巡航、定点航行及悬停定位等高精度控制功能，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。
两套主从伺服液压机械手具有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。突破了超高压密封技术及超高压油液环境驱动与控制等技术。机械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；两部电动观测云台，突破了超高压环境下高精度传动控制，高紧凑度一体化设计等技术，能够搭载多部科考设备实现全向水下观测，为深渊科学研究提供了全场景观测资料。
沈阳自动化所派出了赵洋、赵兵、孟兆旭和赵诗雨4人参加了此次海试任务。赵洋作为“奋斗者”号副总设计师、控制系统负责人，执行了创记录的万米深潜任务。赵兵作为主驾驶试航员承担了多个关键潜次试验任务，也成功下潜到了万米海底。孟兆旭担任监控软件设计师，负责潜水器水面监控软件编程工作。赵诗雨担任控制硬件设计师，负责控制系统硬件设计、调试与保障工作。
随着我国深海科考进入万米时代，对深海技术装备提出了更高的要求。沈阳自动化所面向国家重大需求，坚持自主创新，在潜水器和关键部件研发方面持续取得重要进展。今年5月，沈阳自动化所牵头研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器在马里亚纳海沟成功完成其首次万米海试与试验性应用任务，填补了我国万米级作业型无人潜水器的空白，通过自主研发的全深海电动机械手开展了万米科考作业任务。“海斗一号”的研制工作为“奋斗者”号智能化控制系统和全海深液压机械手研制提供了有力的技术支撑。沈阳自动化所在全海深平台研制、控制与作业技术研发能力的不断进步，为我国全面进入万米科考新时代奠定了坚实的技术基础。
电动观测云台与作业机械手位于“奋斗者”号的前部
沈阳自动化所海试队员
（中国日报辽宁记者站）