专访“潜龙二号”控制软件负责人徐春晖：航向精度能达1度

 

大洋40航次上徐春晖在专注工作（摄影 舒珺）

避碰控制系统大胆创新

为应对水下复杂的地形地貌，“潜龙二号”大胆创新，在国内首次采用前视声呐作为避碰控制设备，这是一种成像声呐，即把数据采集进来后，通过图像处理方式来识别障碍和周围环境，结合避碰策略，下达紧急转向、紧急变深或变高以及跟踪策略，在解除危机后，会通过在线路径规划引导潜器回到正确的轨迹上，使其继续正常的执行任务。

据徐春晖介绍，之前在湖试的时候对潜器的避碰算法进行过考核，在复杂地形上航行时能够保证自身安全的情况下，达到拍摄水下图像的目的。

随着跟海洋科学家们的沟通，徐春晖和他的同事对避碰系统也有了更为深入的认识。以前做避碰时，一旦遇到障碍会让潜器在水平方向上绕行，但是针对这台“潜龙二号”AUV，因为它以勘查为目的，所以会在垂直方向上争取先能达到绕开障碍的目的，从这一点上能够感受到徐春晖认识的创新和转变。

对于即将奔赴的西南印度洋热液硫化物区，也将要对潜器的这个功能进行测试、考核，因为潜器首次进入该区域，面对复杂的地形，系统功能的发挥会面临很大挑战，徐春晖告诉记者：“最大的困难是避碰，我们的潜器是近底航行，相当于飞机的超低空飞行，避碰的目的就是确保潜器的安全，对潜器的避碰决策、航行机动性以及故障检测与处理都有很大考验，希望这次出海潜器在安全的前提下把任务完成好。”

故障检测划分优先级 潜龙二号“突发生病”仍能坚持完成任务

AUV集成了大量的传感器和执行机构，每个设备都有自己的数据状态和通讯系统，潜器会对它们进行周期性巡检，按照问题的紧急程度划分优先级。“还是以去超市为例，在去超市的过程中，不小心把脚崴了，如果不是很严重，并且要买的东西对我还很重要，那就可能继续把购物完成。针对潜器来说，如果某些设备发生了故障，但不影响计划，而且还能继续执行任务，就会继续完成它的工作。但如果一些故障比较严重，比如去超市的途中发现钱包忘带了，直接导致采购计划泡汤，那就没法继续进行，换言之，潜器在做近底微地貌探测时，假如声学微地貌传感器坏了，那这个任务可能没法进行，就只能把潜器回收回来”徐春晖以超市为例形象的给记者描述了故障检测系统的工作状况。

在早期实验的时候，一般来说只要出现故障的话，为了保险就让潜器停止水下工作，先把故障解决掉，但如果要是在实际探测任务中出现一点无关紧要的故障，则能让它带病工作，就尽量先把勘查工作任务完成，回来后再解决问题。

在控制软件的设计开发中离不开一个“秘密武器”——半物理仿真平台，他相当于一个模拟器，改正的功能会在模拟器上进行验证，如果功能完全正确才会在实航中把它下载到潜器上，让它执行任务。徐春晖通过手势给记者形容道：“这模拟器像飞行员使用飞行模拟器一样，是自动驾驶平台，我们给它提供了虚拟的海洋环境和虚拟的传感器，然后用一台与潜器上完全一样的自动驾驶单元，让程序在这上面运行。”

此外，“潜龙二号”的四个舵板和推进器是可以回转的，这样潜器操控起来余度非常大，因此徐春晖告诉记者，在执行不同任务时，会用不同推力分配的原则，这样即便某些推进机构发生故障，算法也会根据这种冗余设计自动适应，可以很好的完成任务。

“希望潜器能安全可靠，在平安的基础上把调查任务完成的越多越好！”徐春晖笑着向记者坦露内心对“潜龙二号”的期盼和希望。

“潜器的工作状态决定我们的工作、生活和时间。”作为先后参加五次海试的“硬汉”徐春晖坦言，在海上的时间很长，曾全程参与了6000米级AUV“潜龙一号”的所有试验，包括大洋29航次、大洋32航次的科考，也参加了去年“潜龙二号”的南海海试。在分享以往难忘的经历时，他告诉记者：“当初做潜龙一号时遇到过不少困难，经常是把潜器准备好了投放水里，没过半小时就因为故障上来了。我们在海上都是高湿高热的气候，有时刚想冲个澡，潜器就上来需要马上排查故障，这时候，潜器的工作状态决定了我们的工作、生活和时间。”

工作之余徐春晖与同事会一起放松一下，但是实施海上作业时就会非常忙，常常24小时连轴转，如果不是下水作业也都是在做技术准备，包括潜器的故障排查，海上的工作效率要求高，时间也非常宝贵，“我们一起去做试验的同事都是同吃同住，有时候大家在一起的时间比跟家人相处的时间都长，常年漂泊在外。跟潜龙二号的副总设计师赵宏宇一起做试验时，他的小孩非常小，家人问小孩他的爸爸呢，小孩就指着墙上的婚纱照，说那是爸爸，其实想想都挺不容易的”徐春晖跟记者分享说，在海上做试验还经历过一次中秋节，船上组织文艺活动，丰富了大家的海上生活，当时虽然很想家，但是跟同事一起过节，像一家人一样非常难忘。

在采访接近尾声时，徐春晖告诉记者，这次奔赴西南印度洋遇到恶劣海况，对自身身心和潜器都是一种考验，希望潜器能表现出色，圆满完成任务。