“可上九天攬月,可下五洋捉鱉”,嫦娥五號即將抵達月球挖土,奮斗者號已來到海底最深處探秘。2020年11月28日,“奮斗者”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。西安光機所副所長謝小平、海洋光學與技術研究室主任吳國俊、光子網(wǎng)絡技術研究室副主任汪偉參加接船儀式,歡迎西安光機所李鵬勇士凱旋,他參與“奮斗者”號海試全過程并在此次深潛任務出海保障工作中表現(xiàn)非常出色,保證萬米洋底電視直播順利進行。在這項重大科技任務中,西安光機所一次又一次用西光智慧展示科技骨干力量。
歡迎英雄凱旋。
自10月10日起,“奮斗者”號遠赴馬里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,并于11月10日創(chuàng)造了10909米的中國載人深潛新紀錄。11月13日,“奮斗者”號和“滄?!碧柹詈R曨l著陸器開展聯(lián)合作業(yè),并在全球首次實現(xiàn)萬米洋底的電視直播。
形象來說,“滄?!碧柺墙o“奮斗者”號在萬米洋底“打光拍照”的“御用攝影師”?!皽婧!碧柺且慌_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“奮斗者”號下潛至海底后對其進行全海深超高清視頻拍攝采集、傳輸處理,記錄深海中“奮斗者”號著陸過程和水下作業(yè)的一舉一動?!皽婧!碧杻戎玫男⌒鸵苿悠脚_——“凌云”號在海底可以自由活動,為“奮斗者”號洋底作業(yè)提供獨家的第二機位。
萬米洋底電視直播原理圖。
在此次海試任務中,西安光機所兩個科研團隊參與其中,他們以嚴謹科學的態(tài)度和自立自強的勇氣貢獻出西光智慧、西光力量。
海洋光學與技術研究室科研團隊研制的全海深超高清攝像機、3D攝像機搭載在“滄?!碧柹希I钚⌒透咔逑鄼C搭載在“凌云”號上,肩負著拍攝“奮斗者”號在海底樣品抓取、深淵海底地質環(huán)境、深淵底棲生物運動、海溝典型地質環(huán)境變化等深淵科考任務的超高清影像資料的重任。攝像機可對“奮斗者”號進行同步多維拍攝,實時拍攝的視頻經(jīng)過噪聲去除、圖像增強、色彩恢復等預處理后,遠程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“奮斗者”號進行拍攝。
3D攝像機外觀圖。
研究團隊圍繞全海深成像技術中深海高壓下光學干艙密封、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(shù)像差校正的水下成像光學系統(tǒng)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布、超高耐壓觀察窗等關鍵工藝,突破多路超高清視頻實時采集及傳輸、高精度3D同步拍攝等關鍵技術,使攝像機具有水下光學變焦、實時本地存儲、實時傳輸、實時觀看、遠程控制等功能,實現(xiàn)全海深超高清拍攝、3D拍攝并支持實現(xiàn)萬米深海電視直播。
“滄?!碧柵臄z的“奮斗者”號。
光子網(wǎng)絡技術研究室負責研制全海深對接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),包括三個分系統(tǒng),分別是:“奮斗者”號載人艙內光學視頻采集系統(tǒng)、艙內光電數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)及艙外對接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。艙內光學視頻采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)實現(xiàn)艙內高清實時視頻數(shù)據(jù)采集、處理和交換等,艙外對接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)“奮斗者”號載人艙內視頻和“滄?!碧柕臄?shù)據(jù)對接通信和高速數(shù)據(jù)傳輸?;谌I顚油ㄐ排c高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),研究團隊突破了大開孔結構、超彈性密封件接觸應力分布、超高耐壓觀察窗等關鍵工藝,實現(xiàn)全海深視頻數(shù)據(jù)對接和高速數(shù)據(jù)傳輸,支持實現(xiàn)萬米級深海4K電視直播。
“奮斗者”號載人潛水器潛航員與中央廣播電視總臺電視直播。
西安光機所研制的全海深超高清攝像機、3D攝像機、全海深小型高清相機、全海深對接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工作正常、性能穩(wěn)定,為此次萬米海底作業(yè)及萬米載人深潛電視直播提供了技術支撐與保障。(龔仕建)