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“奋斗者”号今日再次万米深海“自驾游” 如何平安归来?这3点要知道

时间:2020-11-13 16:49来源:网络整理
这就是“奋斗者”号“说话”的“嘴”——应答器,“奋斗者”号入海之后,应答器会间隔固定的时间不断放出声波

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正在自驾游的你

穿过一个隧道时

被GPS告知信号弱

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与此同时

马里亚纳海沟

刚刚下潜到水下5米的“奋斗者”号GPS信号完全丢失

而此时它的深海之旅才刚刚开始

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  接下来,潜航员们该如何在黑暗中知道自己的位置?又该怎样向着马里亚纳海沟的最深处,摸黑来一场万米海底“自驾游”?

  想要在海底来一场说走就走的旅行,要解决三个问题。

首先我们想要知道

“奋斗者”号的GPS信号为何会丢失?

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  为此,我们要先知道GPS信号是什么。

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  GPS信号是通信卫星向地面接收器发射的电磁波信号。这些信号由多个卫星同时计算得出,目的是精确地推断出你的位置。不过, 中国生态聚焦网,电磁波虽然在真空和空气中有极快的速度, 中国消费视点网,却难以穿透路上的障碍物。

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  同样,阻挡了“奋斗者”号GPS信号的障碍物,正是它头顶厚厚的海水。

  电磁波射入海水后,会不断被海水吸收。当到达5米深的海水时,已经所剩无几。

  没有了电磁波,“奋斗者”号该如何与外界取得联系?又该找谁来给自己定位? 

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  这就是“奋斗者”号“说话”的“嘴”——应答器,“奋斗者”号入海之后, 农业农村网,应答器会间隔固定的时间不断放出声波信号,而科考母船的船底则装有“耳朵”——换能器。

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这样,科考母船就可以及时捕捉到“奋斗者”号的信息,并根据声音传播的时间测算两者之间的距离。

知道了距离之后

怎样才能进一步获得

“奋斗者”号在海底的准确位置?

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  你知道自己为什么有两只耳朵吗?如果你捂住一只耳朵,会发现只能通过声音大小判断声源的距离,而无法感觉出它来自哪里。人耳在工作时,会产生“双耳效应”,通过两只耳朵接受声音的时间差和音量差,判断音源的空间坐标。

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  同样,从这篇国家海洋局的论文中,我们可以看到,母船底部的换能器不止一个,而是由多个换能器组成基阵,长这个样。

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  当基阵接受到声波时,会计算相位差Φ、波长λ和斜距R, 关注三农网,由此算出“奋斗者”号的空间坐标。之后, 中国扶贫在线网,这个坐标将被发送给“奋斗者”号,结合预先导入的大地坐标和海底地图, 江苏资讯网,“奋斗者”号就可以知道自己身处何方了。这就是“大海深处的GPS”——水声定位技术。

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知道了自己的位置

也知道了马里亚纳海沟的最深处在哪

就只剩下最后一个问题了

“奋斗者”号如何才能“永往直前”?

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  破解问题的方法, 四川资讯网,是利用“惯性”。

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  “奋斗者”号内部安装有一套“惯性导航装置”,会通过“加速度计”和“陀螺仪”等仪器不断感应潜水器的位置、速度、姿态、方向, 中国生活广角网,从而告知潜航员运动轨迹是否发生了偏移。而这些仪器精度之高,即使“奋斗者”号的偏移量只有一枚硬币的厚度,也能马上被检测到。

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  然而,由于惯性导航内部信息积累的特点,潜水器的状态测算误差会不断积累,最终可能带来巨大的位置偏差。1958年,装备了1套N6-A1惯性导航系统的美国鹦鹉螺号核潜艇从珍珠港出发,在历时21小时穿越了北极冰盖后,与原定目标点相差了37千米。

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