專訪“潛龍二號”AUV控制系統負責人許以軍：跟故障“死磕到底” 細緻排查曾拆卸千余個零件

大洋40航次中進行硬體檢查的許以軍（攝影 舒珺）

“潛龍二號”遵從“六性”設計已達到較高的技術水準

許以軍告訴記者，“潛龍二號”的控制系統在設計方面注重“六性”及標準化設計，即可靠性性、維修性、保障性、測試性、安全性、環境適應性和標準化。

緊接著他“掰開揉碎”的向記者一一講解該系統：“比如可靠性設計，在潛器設計上，包括每一個組部件都進行了可靠性預計，根據元器件的壽命和各方面指標進行計算，預估整個系統組成後可靠性可達到的指標和量級。”

許以軍所帶領的團隊將産品的安全性視為重中之重，經過多年的努力和探索，可以説在水上、水下定位監控已達到了先進水準，包括衛星的應用、無線通訊技術、水下聲學定位、超短基線的跟蹤等等，取得了長足的進步。

在“潛龍二號”自身方面設計了完善的安全性措施，如安全航行、自主避碰、故障診斷與應急處理、水上、水下示位與定位等，在潛水器的自救能力方面下足了功夫。“潛器的安全性設計考慮到空天及水下全方位的通訊與監控，自身安全控制策略、故障診斷處理和拋載上浮能力、應急處理等”許以軍告訴記者。

此外，“潛龍二號”各分系統在設計過程中留有必要的測試點，可通過通用檢測設備或專用檢測設備對産品的狀態進行檢查和故障定位。對於必須通過專用檢測設備才能進行狀態檢查和故障定位的則提供專用檢測設備，這也是控制系統設計貫徹的可測試性。

在故障定位到段或功能置換模組的條件下，潛水器的平均故障修復時間不超過3小時，這一點上充分體現出許以軍帶領團隊對系統的可維修性的設計。

“那麼潛器如何實現自救？會遇到哪些危險？”面對這個問題，許以軍信心滿滿回答：“AUV作為自主水下機器人，我們通常會事先在系統裏設定某些條件，它會根據預設條件判斷能否航行，如果通行不了或出現故障，就會根據當前的環境條件來判斷故障的狀態並進行分級，根據級別不同採取相應的措施，比如潛器裏某個設備出現故障影響到試驗任務完成時，就會進入故障診斷程式，進行拋載處理也就是潛器上浮。”

拋載後的潛器順利上浮，這時水面安全系統也就是水上定位發揮作用，把潛器當前的位置資訊和狀態實時反饋給母船，許以軍告訴記者：“海洋環境不像陸地可以感知或者人為預判，在海洋中只能模擬一些故障環境，比如漏水、巨型障礙物等等，根據這些假定的條件，潛器自主的進行判斷處理並應對。”

通過許以軍的描述，“潛龍二號”採用可旋轉的推進裝置，可實現正負90度範圍大角度的轉動，增大潛器自身的操縱性，就好像魚可以自由的在水裏暢遊一樣，上升下潛，左右調節及水中懸停等。

跟故障“死磕”  細緻排查一個月拆卸千余個零件

在同事的眼裏，許以軍沉默內斂，標準的工科男裝扮，來到中科院瀋陽自動化研究所十年來刻苦鑽研，目前已成長為團隊的骨幹。為了攻克技術難關常常加班加點，有一股“死磕到底”的執著精神，最開始研究時，自動駕駛單元作為潛器控制系統的核心硬體可靠性不高，經常會突然重啟。為了排查這個問題，許以軍帶領團隊廢寢忘食一個月，不斷地拆裝元部件進行研究，反覆測試，他們先後檢查了上千個零件，沒有任何抱怨，最後終於找到故障的“元兇”。

對於即將到來的大洋40航次科考，許以軍告訴記者，此次出航我們的任務目標非常重，一方面是“潛龍二號”去那麼大面積的海底探測是一種挑戰，另一方面時間安排緊湊，一旦設備出現故障，解決問題會浪費時間，從而使整個任務執行時間拖延，他説：“其實最擔心的就是設備出現故障，有的故障可以現場解決，有的故障則難以解決，這對我們來説是極大的考驗。”

出海時間長對人的體力、心理承受能力也是一種考驗，面對茫茫大海難免會有孤獨寂寞的情緒，對如何克服這些情緒時，許以軍笑了笑説：“在之前的海試的時候專心於試驗的過程，潛器是否安全，所想的事情都跟試驗有關，其他情緒就在工作狀態時無暇顧及了。”

據介紹，“潛龍二號”是十二五”國家863計劃“深海潛水器裝備與技術”重大項目的課題之一。課題總體目標為自主研製出一套4500米級的AUV系統，以此為平臺，整合熱液異常探測、微地形地貌探測、海底照相和磁力探測等技術，形成一套實用化的深海探測系統，並培養一支裝備操作維護隊伍，用於多金屬硫化物等深海礦産資源勘探作業，該課題由中國大洋協會辦公室總體負責，中科院瀋陽自動化所為技術抓總單位，聯合國家海洋局第二海洋研究所等單位共同研製。

“潛龍二號”的成功研製，為我國開展深海資源大範圍精細探測提供了重要技術裝備，標誌著我國深海資源勘查裝備已達到實用化水準，使我國自主水下機器人技術及産品跨入了國際領先行列。