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近日，由中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所主持研制的“探索4500” 自主水下機(jī)器人（以下簡稱，“探索4500”）在我國第12次北極科考中，成功完成北極高緯度海冰覆蓋區(qū)科學(xué)考察任務(wù)。日前，4名科考人員已隨“雪龍”號科考船返回。

這是我國首次利用自主水下機(jī)器人在北極高緯度地區(qū)開展近海底科考應(yīng)用，其成功下潛為我國不斷深化對北極洋中脊多圈層物質(zhì)能量交換及地質(zhì)過程的探索和認(rèn)知提供了重要數(shù)據(jù)資料，將為我國深度參與北極環(huán)境保護(hù)提供重要的科學(xué)支撐。

針對此次北極科考工作區(qū)高密集度海冰覆蓋的特點(diǎn)，科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地研發(fā)了聲學(xué)遙控和自動(dòng)導(dǎo)引相融合的冰下回收技術(shù)，克服了海冰快速移動(dòng)和回收海域面積狹小給水下機(jī)器人回收帶來的挑戰(zhàn)，確保水下機(jī)器人在密集海冰覆蓋區(qū)的北極高緯度海域連續(xù)下潛成功，并全部安全回收。

在科考應(yīng)用中，“探索4500”成功獲取了近底高分辨多波束、水文及磁力數(shù)據(jù)，為超慢速擴(kuò)張的加克洋中脊地形地貌、巖漿與熱液活動(dòng)等北極深海前沿科學(xué)研究提供了一種最為先進(jìn)的探測技術(shù)手段。

據(jù)悉，“探索4500”是中科院“熱帶西太平洋海洋系統(tǒng)物質(zhì)能量交換及其影響”戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)支持研發(fā)的深海裝備。為了參加此次北極科考，科研團(tuán)隊(duì)對“探索4500”進(jìn)行了環(huán)境適應(yīng)性、高緯度導(dǎo)航、海底探測、故障應(yīng)急處理等技術(shù)升級與改造，并開展了湖海驗(yàn)證工作，全面提高了系統(tǒng)的可靠性。

“探索4500”在科考中的成功應(yīng)用，充分驗(yàn)證了其在北極冰區(qū)良好的低溫環(huán)境適應(yīng)能力、高緯度高精度導(dǎo)航性能、密集冰區(qū)故障應(yīng)急處理能力和洋中脊近海底精細(xì)探測能力，開創(chuàng)了我國自主水下機(jī)器人在北極科考應(yīng)用的先例。

據(jù)沈陽自動(dòng)化所副所長李碩研究員介紹，近些年來，面向國家重大需求，沈陽自動(dòng)化所一直致力于推動(dòng)水下機(jī)器人的譜系化發(fā)展，極地科考一直是水下機(jī)器人發(fā)展的重要方向，先后有四種類型六臺套水下機(jī)器人參加了八次極地科考，為我國水下機(jī)器人在極地應(yīng)用做出了重要貢獻(xiàn)。

“展望‘十四五’，沈陽自動(dòng)化所將以此次北極科考為契機(jī)，繼續(xù)面向國家在極地領(lǐng)域的重大戰(zhàn)略需求，加大南北極海洋裝備的研發(fā)力度，提高我國極地自主探測裝備的科考能力，提升我國在極地事務(wù)中的話語權(quán)，積極推動(dòng)我國由極地考察大國向極地科學(xué)強(qiáng)國的目標(biāo)邁進(jìn)。”沈陽自動(dòng)化所所長于海斌研究員表示。

“探索4500”安全回收

參加北極科考的四名隊(duì)員