西安智慧助力“奮鬥者”號創紀錄

11月28日，“奮鬥者”號全海深載人潛水器圓滿完成萬米深潛海試任務，返回三亞。此次任務中，西安光機所兩個科研團隊參與其中，成功助力“奮鬥者”號創下中國載人深潛新紀錄，並實現萬米載人深潛電視直播。

自10月10日起，“奮鬥者”號遠赴馬利亞納海溝開展第二階段萬米海試，成功完成了13次下潛，10月27日下潛首次突破萬米，並於11月10日創造了10909米的中國載人深潛新紀錄。11月13日，“奮鬥者”號和“滄海”號深海視頻著陸器開展聯合作業，並在全球首次實現在萬米深海的電視直播。

形象地説，“滄海”號是給“奮鬥者”號在萬米海底“打光拍照”的“御用攝影師”。“滄海”號是一台全球獨家的深海著陸器，通過自帶的相機、照明燈等設備搭建海底舞臺，待“奮鬥者”號下潛至海底後對其進行全海深超高清視頻拍攝採集、傳輸處理，記錄深海中“奮鬥者”號著陸過程和水下作業的一舉一動。“滄海”號內置的小型移動平臺——“淩雲”號在海底可以自由活動，為“奮鬥者”號海底作業提供獨家的第二機位。

在此次海試任務中，西安光機所兩個科研團隊參與其中。海洋光學與技術研究室科研團隊研製的全海深超高清錄影機、3D錄影機搭載在“滄海”號上，全海深小型高清相機搭載在“淩雲”號上，肩負著拍攝“奮鬥者”號在海底樣品抓取、深淵海底地質環境、深淵底棲生物運動、海溝典型地質環境變化等深淵科考任務的超高清影像資料的重任。錄影機可對“奮鬥者”號進行同步多維拍攝，實時拍攝的視頻經過噪聲去除、圖像增強、色彩恢復等預處理後，遠端實時傳輸至水面母船。全海深小型高清相機可多角度、近距離對“奮鬥者”號進行拍攝。

研究團隊圍繞全海深成像技術中深海高壓下光學幹艙密封、水體折射率變化帶來像差、水體中成像色彩失真等關鍵問題深入開展研究工作，通過構建多參數像差校正的水下成像光學系統及水下圖像增強模型，突破大開孔結構、超彈性密封件接觸應力分佈、超高耐壓觀察窗等關鍵工藝，突破多路超高清視頻實時採集及傳輸、高精度3D同步拍攝等關鍵技術，使錄影機具有水下光學變焦、實時本地存儲、實時傳輸、實時觀看、遠端控制等功能，實現全海深超高清拍攝、3D拍攝並支援實現萬米深海電視直播。

光子網路技術研究室負責研製全海深對接通信與高速數據傳輸系統，包括三個分系統，分別是：“奮鬥者”號載人艙內光學視頻採集系統、艙內光電數據交換系統及艙外對接通信與高速數據傳輸系統。艙內光學視頻採集系統和數據交換系統實現艙內高清實時視頻數據採集、處理和交換等，艙外對接通信與高速數據傳輸系統實現“奮鬥者”號載人艙內視頻和“滄海”號的數據對接通信和高速數據傳輸。基於全海深對接通信與高速數據傳輸系統，研究團隊突破了大開孔結構、超彈性密封件接觸應力分佈、超高耐壓觀察窗等關鍵工藝，實現全海深視頻數據對接和高速數據傳輸，支援實現萬米級深海4K電視直播。

西安光機所研製的全海深超高清錄影機、3D錄影機、全海深小型高清相機、全海深對接通信與高速數據傳輸系統工作正常、性能穩定，為此次萬米海底作業及萬米載人深潛電視直播提供了技術支撐與保障。（記者關穎）