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国内外海底探测技术调研报告

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国内外海底探测技术调研报告

摘要：21世纪是海洋开发和利用的时代。各国均加大了对海洋的关注和投资，

深海探测技术得到迅速发展。空中的定位系统，海上的调查平台，各类探测仪器

和设备领域取得一系列重大进展和新发现。本文将主要从大众关注的定位系统、

海洋调查船、测深技术、钻探技术、深潜技术阐述，并对比国内外的发展状况。

关键词：深海探测技术；定位系统；海洋调查船；钻探技术；测深技术；深潜技

术

1.海上定位系统

准确的导航定位对于建立海底地形、沉积物正确的空间关系和准确的动图是必不

可少的。现今全球四大核心卫星导航系统分别是美国的GPS系统、欧洲的伽利略

系统、俄罗斯的格洛纳斯系统以及中国的北斗导航系统。

美国的全球定位系统（GlobalPositioningSystem）简称GPS，是由美国陆海

空三军于二十世纪七十年代联合研制的定位系统。它由24颗卫星组成（图1），

军民两用。民用精度约为10米，军用精度为1米。不论任何时间，任何地点，

至少有4颗以上的卫星出现在我们的上空。4颗卫星可以确定三维坐标，三颗

卫星可以确定平面坐标。

俄罗斯的“格洛纳斯”系统，目前有24颗卫星正常工作，军民两用，组网时间

比GPS更早，由于苏联解体建设进度大大减慢。如今精度在10米左右，“格洛

纳斯”系统完成全部卫星的部署后，其卫星导航范围可覆盖整个地球表面和近地

空间，定位精度将达到1.5米以内。

欧洲的“伽利略”系统，中国于2003年参与投资研制。有30颗卫星组成，定位

误差不超过1米，主要为民用。预计将会于2014年开始运作，但由于欧盟内部

分歧与资金问题，完工时间尚不能确定。

中国的“北斗”系统，是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS），是继

美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。由5颗

静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成（图2）。“北斗一号”精确度在10

米之内，而“北斗二号”可以精确到“厘米”之内。2011年12月27日起，开

始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。2012年12月27日起，

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向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务，然后逐步扩展为

全球卫星导航系统。

可见，在定位方面，我国已经处于国际领先地位。

图1GPS卫星系统图2“北斗”系统

2.海上探测平台

海洋调查船是进行科学调查的平台和必要工具，它的建设、管理与一个国家海洋

事业的

发展密切相关。它是用于海洋科学考察、应用技术研究、测量或勘探等

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船舶的统称。

总体上，美日俄在海洋调查上起步较早，研究比较充分。海洋调查多面向远洋深

海。其中，美国是世界上海洋科学调查船数量最多、装备最先进的国家。美国的

海洋调查船队称为联邦海洋船队，包括400余艘船舶。各种调查船齐全，如“海

洋学家”号（综合调查船）、“威尔克斯”号（海洋测量船）、“海斯”号（海洋

物理调查船）、“极星”号（极地考察船）、“测量员”号（海洋地球物理调查船）、

MARYSEARS号海洋调查船（图3）。俄罗斯紧随其后约300艘，如“罗蒙诺索夫”

号、“海洋”号。日本约200艘，但从吨位和更新速度上都比俄罗斯强，如“地

球号”（世界最大深海钻探船，排水量5.67万吨，图4）、“白凤丸”号、“昭

洋”号测量船。

我国在海洋调查领域起步晚，虽然发展快，但跟美日俄仍有不小的差距。随着我

国经济腾飞，经费投资加大，新型船只、大型船只不断增多，海洋人才增多，赶

上美日俄指日可待。近几年，我国在海洋调查上取得了举世瞩目的成绩。我国先

进的海洋调查船有“海洋一号”综合调查船（排水量5500吨，图5）、“向阳红

09”远洋科学考察船（排水量4435吨）、“东方红2号”海洋调查船（排水量

3500吨，图6）、科学号综合考察船（排水量4711吨）、“海大号”调查船（排

水量2650吨）、“雪龙”号极地考察破冰船（排水量21025吨）。

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