西安光机所开创中国载人深潜新纪录
“奋斗者”号全海深载人潜水器圆满完成万米深海试验任务,返回三亚。西安光机所研制的深海超高清摄像机、3D 摄像机、小型高清摄像机、全海深对接通信和高速数据传输系统工作正常、稳定,为万米深海作业和万米载人深潜电视直播提供技术支持和保障。
自 10 月第二场“万米海沟”试演以来,玛丽安娜已经走上了“万米海沟”的舞台。它已经成功完成了 13 次跳水。10 月 27 日,首次突破 10000 米,并于 11 月 10 日创造了我国 10909 米载人深潜的新纪录。11 月 13 日,“歼击机”和“沧海”深海视频登陆艇联合作战,全球首次实现万米海底电视转播。
从形象上看,“沧海”是“战斗机”在万米海底“发光拍照”的“御用摄影师”。沧海是世界上唯一的深海登陆船。它使用自己的摄像机、灯光和其他设备建造一个潜艇舞台。“战斗机”沉入海底后,进行深海超高清视频采集、传输和处理,记录“战斗机”在深海的着陆过程和水下作业。凌云沧海内置的小型移动平台可以在海底自由移动,为海底“战斗机”提供了专属的第二飞行位置。
来自西安光机研究所的两支科研队伍参加了海试。海洋光学与技术研究室课题组研制的海洋深超高清相机和 3D 相机分别安装在沧海和凌云。他们负责拍摄深海科研任务中的“战斗机”在海底采样、深海海底地质环境、深海海底运动、海沟典型地质环境变化等方面的高清图像数据的重要任务。该相机可以拍摄“战斗机”的多维同步照片。实时视频经过去噪、图像增强、颜色恢复等预处理后,可以实时传输到水面上的母船上。全海洋深小型高清摄像机可以多角度、近距离拍摄“战斗机”。
课题组对高压下光学干舱密封、水体折射率变化引起的像差、水体成像颜色失真等深海深海成像技术关键问题进行了深入研究。通过多参数像差校正水下成像光学系统和水下图像增强模型的构建,在大开口结构、超弹性密封件接触应力分布、高压观察窗突破等关键技术上取得突破关键技术如多通道超高清视频实时采集传输、高精度 3D 同步拍摄等关键技术,使相机具备水下光学变焦、实时本地存储、实时传输、实时观看、遥控等功能,实现深海超高清拍摄和 3D 拍摄,支持实现万米深海电视直播。
光子网络技术研究实验室负责深海对接通信和高速数据传输系统的研制,包括“战斗机”载人舱光学视频采集系统、舱内光电数据交换系统、对接通信和通信三个子系统舱外高速数据传输系统。舱内光视频采集系统和数据交换系统实现舱内高清实时视频数据的采集、处理和交换,而舱外对接通信和高速数据传输系统实现了舱内“战斗机”与“沧海”之间的数据对接通信和高速数据传输。基于海洋深对接通信和高速数据传输系统,研究团队突破了大开口结构、超弹性密封接触应力分布、超高压耐压观察窗等关键技术。,实现全海洋深海视频数据对接和高速数据传输,支持实现 10K 深海电视直播。
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