首屈一指的“感觉器官”

1、首屈一指的“感觉器官”7月21日清晨，中国科学院声学研究所研究员朱维庆 急匆匆地从家里赶到实验室“蛟龙”号载人潜水器5000米 级海试在这一天进行第一次下潜试验。作为专项总体组成员， 朱维庆要和没去海试现场的项目组成员一起观看视频直播， 见证历史性的一刻。中科院声学所是“蛟龙”号副总师单位，负责声学系统 研制。看到“蛟龙”号将语音、指令、文字、图像都顺利传 回了母船，朱维庆及其团队松了一口气。“蛟龙”号载人潜水器的声学系统包括：水声通信机、 高分辨率测深侧扫声纳、避碰声纳、成像声纳、声学多普勒 测速仪。其主要功能分别为：实现潜水器与母船之间的图像、 语音、文字和指令通信，测量海底微地形地貌，测

2、量各方位 障碍物的距离，探测前方的目标，测量潜水器的三维运动速 度和下方的海流速度剖面。声音是振动产生的。在海里，要把讲话的信息传到远处 也一样，仅仅是把空气换成海水，但这一传输就要靠另一个 “嘴巴”了，这个“嘴巴”就是水声通信机。在下潜试验中，水声通信系统将潜水器的信息准确传送 到水面指挥部，使指挥部能够实时掌控潜水器的深度、运动 速度、舱内温度、湿度、气压、氧浓度等各种信息，如亲临 其境，作出决策，指导水下作业，保证下潜安全，提高作业 效率；同时，潜航员与水面指挥人员通过语音、文字和指令 通信可以随时就试验情况进行交流。“如果水声通信系统出现问题，潜航员与水面指挥人员 就完全失去联系。”朱

3、维庆说，“这也就是为什么每次冲击新 深度，声学专家杨波必上的原因。”高分辨率测深侧扫声纳，是一种新型的海洋声学探测设 备，也是国外载人潜水器不具备、“蛟龙”号独有的设备， 可以同时获得精细的三维海底地形和侧扫图。形象地说，地 形就像立体照片，它能够反映海底深度，表现为等深线图； 侧扫图则是张平面照片，可以理解为获得海底反向散射信号 的声像。高分辨率测深侧扫声纳在海洋开发中具有广泛的应 用，能探测海底和水中小目标，还能为海底资源分布规律等 研究提供基础性和关键性资料。令声学所尤为自豪的是，“蛟龙”号的水声通信机和高 分辨率测深侧扫声纳是声学所自主创新的成果，核心技术获 得多项国家和美国发明专利。

4、“科学研究是一个累积的过程。”朱维庆回忆，上世纪 80年代中后期，声学所进行了数字水声通信研究。在“七五” 期间研制了基于多频移键控技术的非相干水声通信机样机， 在“八五”和“九五”期间开展了基于多相移键控技术的相 干水声通信机关键技术研究，并研制了通信机样机。“十五” 期间，通过“863”重大项目7000米载人潜水器（现在称为 “蛟龙”号载人潜水器）的研制任务，声学所研制了自适应 多普勒补偿的自最佳判决反馈自适应均衡器与Turbo码级联 工作的中程高速水声通信机工程样机。从实验室的物理分析到一次次的海上试验，通过理论实 践理论的过程，声学所自主研制的水声通信机逐渐达到世界 领先水平。其实，“蛟龙”号的水声通信系统可以跟踪国外，照搬 美国“艾尔文”号所采用的水声电话技术。但朱维庆及其科 研团队一直坚持“搞科研必须不断走在前面”的信念，“蛟 龙”号的水声通信系统同时采用了相干水声通信、非相干水 声通信、扩频水声通信、水声电话四种通信技术手段，使“电 话变电视”。“如果错过了 蛟龙号这个机会，再想发展水声通信 技术就难了。”朱维庆认为，科研工作者要智勇双全，“敢干， 敢自己干。”“蛟龙”号声学系统科研团队被称为“娃娃兵”，因为 除了朱维庆已74岁高龄，包括副总设计师朱敏在内的其他 成员大都是