11月28日,“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器圓滿完成萬(wàn)米深潛海試任務(wù),返回三亞。中科院西安光機(jī)所副所長(zhǎng)謝小平、海洋光學(xué)與技術(shù)研究室主任吳國(guó)俊、光子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究室副主任汪偉參加接船儀式,歡迎我所李鵬勇士凱旋,他參與“奮斗者”號(hào)海試全過(guò)程并在此次深潛任務(wù)出海保障工作中表現(xiàn)非常出色,保證萬(wàn)米洋底電視直播順利進(jìn)行。
歡迎英雄凱旋
自10月10日起,“奮斗者”號(hào)遠(yuǎn)赴馬里亞納海溝開(kāi)展第二階段萬(wàn)米海試,成功完成了13次下潛,10月27日下潛首次突破萬(wàn)米,并于11月10日創(chuàng)造了10909米的中國(guó)載人深潛新紀(jì)錄。11月13日,“奮斗者”號(hào)和“滄海”號(hào)深海視頻著陸器開(kāi)展聯(lián)合作業(yè),并在全球首次實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米洋底的電視直播。
形象來(lái)說(shuō),“滄海”號(hào)是給“奮斗者”號(hào)在萬(wàn)米洋底“打光拍照”的“御用攝影師”。“滄?!碧?hào)是一臺(tái)全球獨(dú)家的深海著陸器,通過(guò)自帶的相機(jī)、照明燈等設(shè)備搭建海底舞臺(tái),待“奮斗者”號(hào)下潛至海底后對(duì)其進(jìn)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(hào)著陸過(guò)程和水下作業(yè)的一舉一動(dòng)?!皽婧!碧?hào)內(nèi)置的小型移動(dòng)平臺(tái)——“凌云”號(hào)在海底可以自由活動(dòng),為“奮斗者”號(hào)洋底作業(yè)提供獨(dú)家的第二機(jī)位。
萬(wàn)米洋底電視直播原理圖
在此次海試任務(wù)中,西安光機(jī)所兩個(gè)科研團(tuán)隊(duì)參與其中,他們以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度和自立自強(qiáng)的勇氣貢獻(xiàn)出西光智慧、西光力量。
海洋光學(xué)與技術(shù)研究室科研團(tuán)隊(duì)研制的全海深超高清攝像機(jī)、3D攝像機(jī)搭載在“滄海”號(hào)上,全海深小型高清相機(jī)搭載在“凌云”號(hào)上,肩負(fù)著拍攝“奮斗者”號(hào)在海底樣品抓取、深淵海底地質(zhì)環(huán)境、深淵底棲生物運(yùn)動(dòng)、海溝典型地質(zhì)環(huán)境變化等深淵科考任務(wù)的超高清影像資料的重任。攝像機(jī)可對(duì)“奮斗者”號(hào)進(jìn)行同步多維拍攝,實(shí)時(shí)拍攝的視頻經(jīng)過(guò)噪聲去除、圖像增強(qiáng)、色彩恢復(fù)等預(yù)處理后,遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸至水面母船。全海深小型高清相機(jī)可多角度、近距離對(duì)“奮斗者”號(hào)進(jìn)行拍攝。
3D攝像機(jī)外觀圖
研究團(tuán)隊(duì)圍繞全海深成像技術(shù)中深海高壓下光學(xué)干艙密封、水體折射率變化帶來(lái)像差、水體中成像色彩失真等關(guān)鍵問(wèn)題深入開(kāi)展研究工作,通過(guò)構(gòu)建多參數(shù)像差校正的水下成像光學(xué)系統(tǒng)及水下圖像增強(qiáng)模型,突破大開(kāi)孔結(jié)構(gòu)、超彈性密封件接觸應(yīng)力分布、超高耐壓觀察窗等關(guān)鍵工藝,突破多路超高清視頻實(shí)時(shí)采集及傳輸、高精度3D同步拍攝等關(guān)鍵技術(shù),使攝像機(jī)具有水下光學(xué)變焦、實(shí)時(shí)本地存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)觀看、遠(yuǎn)程控制等功能,實(shí)現(xiàn)全海深超高清拍攝、3D拍攝并支持實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米深海電視直播。
“滄海”號(hào)拍攝的“奮斗者”號(hào)
光子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究室負(fù)責(zé)研制全海深對(duì)接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),包括三個(gè)分系統(tǒng),分別是:“奮斗者”號(hào)載人艙內(nèi)光學(xué)視頻采集系統(tǒng)、艙內(nèi)光電數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)及艙外對(duì)接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。艙內(nèi)光學(xué)視頻采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)艙內(nèi)高清實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)采集、處理和交換等,艙外對(duì)接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“奮斗者”號(hào)載人艙內(nèi)視頻和“滄?!碧?hào)的數(shù)據(jù)對(duì)接通信和高速數(shù)據(jù)傳輸?;谌I顚?duì)接通信與高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),研究團(tuán)隊(duì)突破了大開(kāi)孔結(jié)構(gòu)、超彈性密封件接觸應(yīng)力分布、超高耐壓觀察窗等關(guān)鍵工藝,實(shí)現(xiàn)全海深視頻數(shù)據(jù)對(duì)接和高速數(shù)據(jù)傳輸,支持實(shí)現(xiàn)萬(wàn)米級(jí)深海4K電視直播。
“奮斗者”號(hào)載人潛水器潛航員與中央廣播電視總臺(tái)電視直播
西安光機(jī)所研制的全海深超高清攝像機(jī)、3D攝像機(jī)、全海深小型高清相機(jī)、全海深對(duì)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(wàn)米海底作業(yè)及萬(wàn)米載人深潛電視直播提供了技術(shù)支撐與保障。
“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M”,嫦娥五號(hào)即將抵達(dá)月球挖土,奮斗者號(hào)已來(lái)到海底最深處探秘,在我國(guó)多項(xiàng)重大科技任務(wù)中,西安光機(jī)所一次又一次用西光智慧展示科技骨干力量!探索星辰大海是艱辛而漫長(zhǎng)的征程,我們將不忘初心,奮力前行,繼續(xù)弘揚(yáng)科學(xué)精神,為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)不斷作出新的更大貢獻(xiàn)?。êQ蠊鈱W(xué)室、光子網(wǎng)絡(luò)室、所辦 聯(lián)合供稿)
新聞鏈接:http://opt.cas.cn/gb2019/xwzx/tpxw/202011/t20201129_5803398.html
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