“潜龙二号”探测课题负责人张金辉：突破国外技术封锁 自主研发磁力仪

中国网讯（记者 葛蕾 舒珺）2015年11月，“向阳红10号”船将搭载我国最新自主研制的4500米级深海资源勘查系统（AUV）“潜龙二号”前往西南印度洋中国勘探合同区进行试验性应用与海底热液硫化的勘查工作。来自国家海洋第二研究所的张金辉作为“潜龙二号”的设备应用人员和海底探测磁力仪课题组组长对“潜龙二号”倾注了大量的心血。近日，记者前往位于杭州的国家海洋第二研究所，对张金辉进行了独家专访。

自主研发海底探测磁力仪 打破国外技术壁垒

2011年，我国成立了研制海底探测磁力仪的课题，张金辉任课题组负责人。磁力仪是“潜龙二号”的探测系统中的一个传感器，用来探测地磁异常，为科学家提供近底的高精度的地质探测数据。张金辉说，国际上的海洋磁力仪比较多，大部分我国都可以购置到，但应用于深海的三分量磁力仪却购买不到。因为三分量磁力仪用途比较广泛，不仅用在海洋勘探中，还可以用在军事上，所以这种设备国外对我国是有技术封锁的。

成立课题组以来，他们对磁力仪的研制花了很大的精力。首先要研究磁力仪，要保证探测数据可靠；另外，因为海底磁力仪首先要应用于“潜龙二号”，而“潜龙二号”上面有很多的设备，比如下浮亚铁、上浮亚铁等，这些设备中产生很多磁干扰的物质，对磁力仪探测数据造成很大的干扰，影响磁力仪的数据质量。所以这需要一个关键的技术，那就是装在AUV上以后对磁力仪对磁干扰的校正技术。张金辉团队阅读了大量的国外研究文件，结合自己测试推导出的公式，研发出了磁力仪对磁干扰的校正技术，而这个方法后来申请了发明专利。

通过三年多的努力，磁力仪被研制了出来。张金辉带领的研发团队没有先放在AUV上进行试验，而是先经过了地质台测试。张金辉说，测试以后发现跟地质台比对非常吻合，误差小于两个纳特。装载在AUV上，有了干扰以后，他们通过对理论的研究，通过陆地的测量，还有千岛湖的湖试，对磁力仪的干扰做了很好的校正。湖试以后效果比较好，通过7月份到8月份的沿海海试，海试结果也令人满意。首先探测的数据跟当地通过国际地质查询数据是很吻合的，还有，通过校正方法以后使得特殊数据的质量得到了大大的提高。张金辉对记者说，目前，我国自主研发的海底磁力仪表现稳定，不仅可以搭载在AUV上，还可以搭载在蛟龙号等深海设备中。并且海底磁力仪还可以应用到军事当中，可以说用途广泛。“现在不论从技术上还是材料上，海底磁力仪要实现量产完全没有问题”，张金辉自豪地说。

AUV多个传感器探测数据同步记录 最快3小时解析出结果

除了磁力仪，张金辉带领的AUV探测课题组也负责AUV上搭载的其他探测器的配备、维护和数据分析。此次大洋40航次，AUV探测课题组负责保证AUV从入水、海底探测到出水整个过程的正常，确保探测数据质量可靠。为了确保探测时间的同步性，除了光学相机的数据，每一个传感探测器的数据都通过数据线传到AUV整个数据控制中心进行保存，可以保存长达30多个小时的数据。AUV出水以后，把数据下载下来，拷贝到计算机中，通过后处理软件对多个传感器的数据进行融合处理，最快3个小时就可以看到结果。

张金辉说，此次大洋科考是去往西南印度洋，此地海况比较恶劣，海里的地形比较复杂，这对AUV和AUV上搭载的探测器来说都是一个不小的考验。张金辉解释道，热液硫化物矿区分为活动和非活动的，对于活动的热液硫化物，他们通过海洋物理、海洋化学、CDD、价位等传感器来推测发现它的异常；对于非活动停止的矿区，这些传感器就无能为力了，这个时候就主要靠磁力仪来探测。通过AUV搭载的传感器，可以来探知矿区有多深多大，有多少储量，为进一步的研究提供可靠数据。

此次大洋40航次，上船名额很紧张，探测课题组只有两个名额，所以课题组推荐量两个更适合的年轻人上船。对于自己可能上不了船，张金辉表示挺遗憾的，但他觉得另外两个人比自己更适合。他说，其中一位对磁力仪研制保障方面的技术比较强，我们推荐他去，让他负责保证磁力仪的正常工作。另一位是磁测数据的研究专家，他在数据处理方面比较强。所以派他们两位上船是最合适的。

为了“潜龙二号”总设计师哭了 AUV在海洋调查中大有可为

讲到“潜龙二号”，张金辉非常自豪，他对没有见过潜龙二号真面目的记者描述道：“它外观很漂亮，流体利扁型，机动性非常好，适用像印度洋海底那样的复杂地形。”

他向我们透露了一个秘密：此次南海海试三亚总结会上，“潜龙二号”总设计师刘健哭了。“之前进行过几次潜试，都不怎么成功，不是出现这个问题就是那个问题，刘健作为总师，就像率领部队打了败仗一样，压力很大。国家花了那么多钱投资下去研发一个东西，研究出来发现这个东西没用，失败了，这个压力肯定特别大”，张金辉说。

“这次南海海试，我们都有种预感这个海试要失败了。但潜器下潜以后出乎意料的顺利，通过固件更换以后，潜龙二号在南海第一个长航程工作了31个小时。到了31个小时以后，潜器一直不上来，直到电池最后用光了才上来。我们对潜龙二号的设计就是，各项设备工作都很正常，电池用光的时候，才会上来。如果是提前上来，就说明是它出问题了。这次非常的顺利，大家都舒了一口气，而刘健也流下了他的男儿泪。”张金辉说，科学的道路上不可能一帆风顺，“潜龙二号”能够在南海有这么优秀的表现，源自沈自所和海洋二所的通力合作和密切配合。

“AUV实现了我们以前常规调查实现不了的事。第一它可以实现近底高精度全覆盖的作用，以前船底设备安装以及拖曳作业都达不到这个调查精度的要求，通过AUV就可以很容易实现。而且通过我们研发技术的提高以及设备价格降下来，以后AUV大洋海洋调查有可能为多AUV作业，一次下去多个AUV一起下去作业，这样对我们调查的效率以及调查的成本就会大大下降。所以，由于它的优势，以后AUV为大洋调查使用会越来越多，我想，AUV在以后海洋调查中大有可为”，张金辉信心满满。