“奋斗者”号深潜，万米深海传来“中国之声”!揭秘背后故事( 二 )
中国深海水声通信的发展，也同样经历了“三步走”:2012年，“蛟龙”号深潜至海底7000米，当时水声通信以国内的“硬核”技术作为支撑，辅之以很少一部分的国外设备和零件;2017年的“深海勇士”号除了一个声呐外，从零件到技术已基本实现了国产化;及至2020年的“奋斗者”号，所有技术和零部件彻底实现了国产化。
“如果当年的‘蛟龙’号没有成功，就没有后面的‘深海勇士’号和‘奋斗者’号。”朱敏将“奋斗者”号的成功归结为“蛟龙”号打下的坚实基础。“蛟龙”号的“7000米载人潜水器声学系统”是朱敏独立承担的第一个项目，最令他难以忘怀。因为那是一次“从无到有”的经历，也是任务最困难、科研周期最长的一个阶段--
2002年，一个和朱敏科研生涯相关的决定悄然落地。那一年，科技部将深海载人潜水器研制列为国家高技术研究发展计划(863计划)重大专项，启动“蛟龙”号载人深潜器的自行设计、自主集成研制工作。凭借一直以来优异的表现，年仅32岁的朱敏从2003年开始担任国家“十五”863重大专项“7000米载人潜水器”的副总设计师、声学系统负责人，主要负责载人潜水器声学系统的总体设计。
接手这个工作，朱敏深感责任重大。在陆地上，通信依靠电磁波可达光速。但电磁波只能深入海水几十米，在几千米的深海完全没有用武之地。只有声波，在海水中可以传播很远，水声通信技术因此应运而生。水声通信，这是一项在水下收发信息的技术，它的工作原理是先将文字、语音、图像等信息经过编码、调制处理后，由功率放大器推动声学换能器将电信号转换为声信号。声信号通过水这一介质，将信息传递到远方的接收换能器后，声信号又转换为电信号，经过放大、滤波和数字化后，数字信号处理器对信号进行自适应均衡、纠错等处理，还原成声音、文字及图片。依靠水声通信技术，可以实现对水下机器人的远程控制，还可在载人潜水器和母船之间实现无缆语音通话和数据传输，并进行海洋监测。
由于水声通信技术的敏感性以及巨大的应用价值，国外长期将之列为禁止出口中国的高技术产品。上世纪90年代初，有一次我国863计划访问团在法国考察，当中国专家谈起水声通信技术时，法国人连连摇头说:“关于水声通信技术，一切免谈!”
阻碍也是奋起的动力。当时，国外水声通信领域的主流技术是水声电话，我国的科研人员完全可以选择这个领域攻坚。但是，为了能在完成研发后仍保持在国际上的先进性，朱敏在导师朱维庆的带领下，选择了研发当时具有较好技术基础但还不成熟的高速数字水声通信技术方案。这是一个“冒险”的决定，因为当时这个技术在国际上还处于实验室阶段，相当不成熟。为了这个决定，朱敏和团队开始走上了一条艰苦卓绝的科研之路。
如何在复杂的海水环境中有效提取信号?“蛟龙”号潜入深海数千米，如何与母船保持联系?在对比国外相关技术，同时考虑“蛟龙”号实际需求的基础上，朱敏带领的声学所团队日夜奋战在实验室里，花了两年多时间突破了关键核心技术，自主研发水声通信系统的核心设备--水声通信机，并制定出了通信机的具体技术方案，即采用了相干水声通信、非相干水声通信、扩频水声通信、水声电话四种通信技术手段，使之能够在不同的水声环境下实现图像、文字、指令等数据的即时传输。朱敏形象地比喻，这是将水下通信功能由“水下电话”升级成了“水下QQ”。
直到现在，这套“冒着风险”研发的技术，相比国外的水声通信技术，仍足足领先了一代。先进的水声通信和海底微地形地貌探测能力，也成了“蛟龙”号载人潜水器的标志性成果之一。
4次海试最终“化茧成蝶”
检验科研成果最好的方式就是实践。从2009年到2012年，“蛟龙”号做了4次海试。
万事开头难。2009年“蛟龙”号1000米海试时，这支由朱敏负责的声学系统团队都是70后、80后的“娃娃兵”，接触潜水器的时间短，海试经验少，集中暴露出了很多问题。朱敏告诉采访人员，当时的声学系统在设计时，没有充分考虑到船舶本身的噪声问题，再加上试验正值台风多发季节，试验期间遇到了4次台风、4个热带风暴，在如此恶劣的海况中，船体噪声很大，50米海区的海洋背景噪声也很大，母船与潜水器的通信就如同“两个人隔着大马路，在穿梭往来的汽车噪声中说话，结果谁也听不见。”这个措手不及的问题，“一棒子把所有人都打蒙了”。
如何把船的噪声抑制掉?如何让水声通信成为“蛟龙”号这个水底的“孩子”与“母亲”传输的纽带?这关系到试验的成败。船上百余名科研工作者将希望全寄托在了朱敏带领的团队身上。一名参加过1000米海试的队员回忆，每天的指挥部会议上，朱敏都被催问，怎么还没好，什么时候能好?朱敏本来说话声音就不大，一次次被催问，急得声音都堵在了嗓子眼，几乎没人听得清。
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