B09:星期天夜光杯/新智
     
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2014年04月06日 星期日 放大 缩小 默认   
茫茫大海“捞针” 搜寻还靠科技
凌启渝
浮标在海面部署
拖曳声波定位器
金枪鱼-21
  风波难移

  只随洋流助定位

  茫茫大海,无边无际,即使你从空中看到可疑漂浮物,也难以了解其来路,推测可能去向。这时,定位和表面洋流测量就显得十分重要,救援人员再将其与卫星数据综合,可能帮助估算飞机航迹,缩小搜索范围。而投放自定位基准标志浮标(SLDMB),就是测量洋流的有效手段。

  海上标志浮标由船舶或飞机部署,附图就是澳大利亚皇家空军从C-130 J大力神飞机向南印度洋搜救区域抛设浮标。SLDMB包装在长109、直径20厘米的管内。撞到洋面时,外壳破裂,自动弹出成型。 

  SLDMB构造各异,典型如铝制圆柱体,顶、底部伸出PVC棒,支撑起4个相互正交的尼龙织物阻力叶片(50 X 65厘米),棒的末端附有小浮块保持浮力。圆柱顶上的小天线露出水面仅40厘米。 

  因为它水上部分小,水下表面积大,可以忽略海面风和浪的影响,视为只随近海面1米的洋流移动(有人称之为“零偏航”),这提升了所采集数据对测量洋流的意义。SLDMB的GPS单元每30分钟计算定位一次,数据通过ARGOS数据收集系统传输到搜救协调中心。 

  所配备的电子设备包括GPS接收机、信号发射机、海表温度传感器等,电池足够提供2-4周的连续数据收集。美国海岸警卫队每年部署几百个SLDMB,回应超过5千例搜救案,浮标仪器的平均寿命22天。SLDMB在淡水或咸水中均能部署,也常用于各种其他海洋学研究。

  水中拖拉

  灵敏耳朵听深海

  将TPL-25拖曳式声波定位仪称为“黑匣子定位仪”,其实是不确切的。美国海军部署这种被动式声呐系统,主要是让其充当侦听潜艇的“耳朵”。而拖曳的优点首先是“变深”,由水面舰只拖着,就能起到潜水侦听的效果;还能避开水面(包括来自拖曳舰只自身)的噪音干扰。 

  另一个事实也说明问题:寻找黑匣子时TPL-25把频率对准37.5 kHz,只因为那是黑匣子发信号的频率;而TPL自身的频率响应范围,则是从3.5 到50 kHz,应用范围要广得多。 

  它由水下“三角翼”、拖曳线缆(同时用于传输控制信号)和甲板控制台等组成。三角翼长71厘米、宽92厘米,由合成玻璃制成,“腹中”安装了指向海底方向的拾音器单元(其实只有一罐可乐大小),能收集周围1.6公里内的声波信号。系统度灵敏极高,如果黑匣子真在这里,即使其从6,100米深处发出信号也能抓到。信号显示在控制台屏幕,控制人员记录信号最强地点,指挥多次测量,通过“三角定位”确定目标位置;再派金枪鱼潜航器为飞机残骸区域测绘制图。

  工作时拖鱼被船只拖曳着在海中缓慢行进,速度通常在每秒0.5米到2.5米,还不如人走路的速度,堪称“慢工出细活”。 

  拖鱼前进

  依靠无人潜航器

  拖曳TPL-25的,是金枪鱼-21自主无人潜航器。它直径53厘米,长4.93米,重750公斤,在水中净浮力7.3公斤。能带标准载荷以每秒1.5米(时速5.4公里)速度续航25小时;可加速到每秒2.25米。它的航行深度极限是4,500米,能在世界75%的海域执行任务。 

  2009年,美方曾派拖曳式定位仪和先前型号的潜航器协助搜寻失事的法航447客机黑匣子。当下搜寻马航失联客机行动中,TPL-25和金枪鱼-21潜航器外加经验丰富的控制人员,已随澳大利亚海盾号支援舰赶往指定搜救区域。 

  不过,别忘了它俩的速度,慢如散步,肯定难以对付大面积区域,需要以其他手段先将搜索范围大大缩小,再让这两位“慢郎中”出马。而一旦确定了海中目标的位置,还得请出下一位——深水机器人Remora 6000,它才是真正能“出手”的。 凌启渝

     
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