转自：哈尔滨日报
■霍萍本报记者王铁军
地球上存在数千年的幽蓝色纯净的北极冰川之下有哪些奥秘？全球温室效应对冰川的消融有哪些影响……带着这些长期困扰全球科学家的疑问，2023年，搭载哈尔滨工程大学科研团队自主研发的多波束冰形探测声纳，哈工程“星海1000”极地探测无人潜器深潜于北极冰盖之下，我国科研人员首次清晰地观测北极海冰冰底形态，获取了大量关键海洋参数信息，丰富了北极海洋信息数据库，为我国有效应对全球气候变化的影响提供数据支撑。
研发这一探极“利器”的哈尔滨工程大学水声通信与定位技术创新团队荣获2024年全国青年五四奖章，团队研制的系列水声高端装备能为万米之下的深海潜器精确定位，探幽极地冰层水下信息，打造深海互联网。
实现“大海捞针”和深海“通话”
水声通信与定位技术创新团队是一支充满青春动力的团队，其研发的一系列水声领域“拳头”设备，使深海装备“耳聪目明”，精准定位水下目标，让“大海捞针”的传说变为现实；准确收发深海信号，让海底也能“打电话”。
20多年前，中国的水下装备安装的水声定位系统基本依赖进口，中国的深海水下定位技术基本处于空白。为了改变这种局面，孙大军教授带领青年教师从基础理论研究做起，一步步稳扎稳打，实现了从原始理论到技术研发再到实际应用的全链条科技创新。团队研发的多型深海高精度水声定位系统已装配于多数中国科考船上，为深潜探渊数千米的“蛟龙号”“深海勇士号”和坐底万米的“奋斗者号”“悟空号”装上目光如炬的“眼睛”，为众多国之重器研发的水声定位系统可以精准定位范围在1米以内的目标。
要让国之重器在深海之下不但“看”得准，还要“听”得清。让中国的“耳朵”听懂大海的声音是几代哈工程水声人孜孜以求的夙愿。乔钢教授带领青年骨干针对水下复杂环境对声信号传播的严重影响，以及水声通信在质量、效率和组网能力等方面难以满足探索海洋需求的难题，发明了水下多用户、全双工的水声通信方法，并研制了国际上首创的具有全双工通信能力和组网能力的水声通信机，解决了过去水下声通信中收发不能同时进行的问题，让水声通信从“对讲机”时代走到“电话机”时代。
成为探索北极冰川的开路先锋
“每完成水声领域一项技术突破，就可以推进海洋强国建设与海洋命运共同体建设前进一大步。”在殷敬伟教授带领下，团队将探索的目光瞄准极地，自2014年起，在国内率先开展冰下声场特性及冰下探测与通信技术研究，尤其是跨冰层介质的冰下通信、探测与定位一体化技术。殷敬伟教授带领团队成员冒着低温严寒破冰做测试，开展极地特殊环境中水声技术的基础理论、关键技术和设备研制方向的开拓，牵头启动了相关重大专项论证，多次组织实施冰下声学试验，验证相关理论模型和关键技术，有力推动了我国极地声学领域的技术发展。
为了获取极地水声第一手的研究数据，2018年，团队选派韩笑教授随“雪龙”号进行科学考察，采用团队自主研发的实验仪器设备，开展极地冰下噪声场、声传播特性、冰下水声通信等方面的研究，圆满完成极地冰下声学试验。团队又马不停蹄地投入到对北极海冰的研究探索中，自主研发的多波束冰形探测声纳开展冰下冰形冰貌探测，为人类探索极地未知领域提供了有力的技术支撑。
练就为国“听声”的定力
团队开展的科研几乎都是中国乃至世界水声领域的无人区，需要从零开始。孙大军教授常说：“从技术到应用有一段漫长的路要走。”此前，团队承担一项国家863项目，为科考船研发超短基线定位系统。在实验室里经过了无数次的原理计算、水池实验，都没有问题，可是到了复杂多变的深海环境，就是抓不到信号，无法稳定跟踪。孙大军教授废寝忘食地反复排查、调整参数，终于解决了问题。
团队面向水声学科前沿和国家战略需求，深入远洋深海、海岛边陲，年均试验时间超200天，逢年过节遥望亲人是常态。“奋斗者”号在2020年成功坐底万米之下的马里亚纳海沟时，团队成员承受着恶劣海况晕船带来的不适，一边呕吐一边为潜器深海定位做保障，近30天的科考结束时，团队成员平均每人瘦了10多斤。
