寻渔记|海洋科学装备领域未来发展趋势

2022年07月02日11:34:26 科学 1713

近年来,世界海洋强国纷纷在深远海、公海大洋、南北极等新的海洋疆域拓展空间,开展新一轮的“蓝色圈地”活动。提升深远海、极地认知能力和装备水平,成为维护国家海洋权益、保持国际性海洋资源话语权、赢得海洋发展竞争优势的重要支撑。据寻渔记所知,在认知海洋、开发利用海洋的基础上,利用自动化、智能化的海洋科学装备,构建我国的空/天/海基立体观测和预警系统,支持“一带一路”建设,拓展深远海、南北极等海洋新疆域。

(一)海洋科学装备的智能化、无人化

随着海洋开发活动逐渐走向深远海,人类干预海洋探测/监测设备的活动将越来越困难,深远海探测/观测将逐步发展到无人值守自动化、智能化。例如,新型智能潜器可以长期潜伏在设定海域,监测范围内出现异常情况时,探测传感器自动激活设备,对目标进行智能跟踪;新型智能浮标、潜标可根据实际情况自动选择合适的信息传输、供电方式,各子系统根据海况自主选择适当的工作模式;水下航行器可搭载人工智能(AI)、深度学习技术,自动识别海底障碍物、控制推进器进行自主规避。

(二)海洋科学装备谱系化、观测系统立体化

随着应用水深的增加、观测参数类型的变化,功能单一的海洋科学装备无法满足未来探测和观测的综合需求,多参数、多功能、谱系化成为相关装备的发展方向。在长期探测/观测作业的过程中,倾向于采用多类型海洋科学设备联合协同作业的模式,即多种类型的海洋科学设备通过功能分工和互补,构成立体化的观测系统。例如,美国、日本的海洋观测系统一般由空基设备(卫星、飞机、无人机)、陆基设备(水文观测站、数据管理中心)、海基设备(科考船、无人艇、水面浮标)、海床基设备(水下潜标、水下潜器、水下传感器)组成,通过协同作业实现单一装备无法完成的复杂任务。

(三)海洋科学装备的综合化、全球化

海洋作为一个联系紧密的系统,某个区域的变化将会引起其他区域的连锁反应;但海洋体量过于庞大,仅凭少数国家无法建立覆盖整个海洋的探测/观测体系。各国协作建立全球化的海洋探测/观测体系,将是海洋科学技术与装备未来的发展趋势之一。我国在发展海洋科学装备的过程中,应重视海洋探测/观测技术创新的全球化趋势,参与制定国际探测/观测计划、国际标准,开展国际合作与交流,高效推进领域的创新发展。

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