DOI:10.16028/j.1009-2722.2013.11.010
ＩＳＳＮ１００９２７２２ －
／ＣＮ３７１４７５Ｐ－
（）文章编号：１００９２７２２２０１３１１００６７０５－－－
海洋地质前沿ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏＦｒｏｎｔｉｅｒｓ ｇｙ
第２９卷第１１期Ｖｏｌ２９Ｎｏ１１
ＲＯＶ在我国海洋区域地质调查中的应用
盛 堰，谭 鹰，陈宗恒，胡 波，田烈余
（国土资源部广州海洋地质调查局，广州５１００７５；）国土资源部海底矿产资源重点实验室，广州５１００７５
摘 要：远程遥控水下机器人系统是一种先进的海洋综合调查设备，能够实现海底长时间、高精度的定点取样作业及其他精细调查，在海洋区域地质调查中利用ＲＯＶ开展高精度海底取样及其环境调查方面具有其他调查设备无法比拟的优越性。ＲＯＶ具有功能多、综合作业能力强、安全可靠和实时遥控等优点。目前国内利用ＲＯＶ进行海洋区域地质调查还处于起步阶段，随着Ｒ利用ＲＯＶ在海洋调查中的应用技术不断成熟和完善，ＯＶ进行海洋区域地质调查将大大提高海洋区域地质调查的装备水平和调查精度，具有广阔海狮号”介绍其在我国海洋区域地质调查中的典型的应用前景。以“ＲＯＶ系统为例，应用。
关键词：海洋区域地质调查；定点取样ＲＯＶ；
中图分类号：Ｐ７１５．１ 文献标识码：Ａ
技术装备水平是取 在海洋区域地质调查中，
得高质量地质资料的一个最基本的条件。随着我国海保工程的深入开展，在一些传统的区域地质需要应用一些高新技术调查技术手段的基础上，
手段对海底区域地质资料进行采集分析，更加准确地了解区域地质情况，从而编制高质量的区域地质图幅。
远程遥控水下机器人（ＲｅｍｏｔｅＯｅｒａｔｅｄＶｅ －ｐ，简称Ｒ以科考船为支持母船，本体平ｈｉｃｌｅＯＶ）
台上可以安装和携带多种设备和传感器，进行长时间、连续的海底测站调查及取样作业，是现代海洋区域地质调查中一种先进的调查设备。在海洋区域地质调查中利用ＲＯＶ开展高精度海底取样及其环境调查方面具有其他调查设备无可比拟的优越性。Ｒ海水取ＯＶ能够进行定点沉积物取样、样、生物取样，还能开展温盐深、热流、海底其他参
收稿日期：２０１３０８０１－－
）基金项目：中国地质调查局项目（１２１２０１０６１１３０２
，作者简介：盛 堰（男，高级工程师，主要从事海洋１９７３—）：地质调查及海洋技术研究工作．Ｅ－ｍａｉｌＧＺＳｈｅｎａｎ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍｇｙ
量的原位测量，通过高清晰度的实时监测、监控、拍摄等功能进行海底地形地貌、生物观测和以及照片资料的采集和拍摄，除此之外，还可对视频、
其他海底区域调查设备进行实时监测、检查、修复等功能，以及海底长期监测设备的安装和维护
１］
。等［
目前国内利用ＲＯＶ进行海洋区域地质调查还处于起步阶段，随着ＲＯＶ在海洋调查中应用技术的不断成熟和完善，利用ＲＯＶ进行海洋区域地质调查将大大提高海洋区域地质调查的装备具有广阔的应用前景。水平和调查精度，
１ ＲＯＶ在海洋调查中的应用现状
１．１ 国外应用技术现状
ＲＯＶ是最早得到开发和应用的无人潜水器，其研制始于２世界上第１０世纪５０年代，１９５３年，个遥控潜水器坡特制（型ＲＰＯＯＤＬＥ）ＯＶ诞生；号Ｒ１９６６年美国海军的“ＣＵＲＶⅠ”ＯＶ在载人潜
６８ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏＦｒｏｎｔｉｅｒｓ０１３年１１月 海洋地质前沿 ２ｇｙ
水器阿尔文（的协同工作下，打捞起失落ＡＬＶＩＮ）在西班牙附近海域８在全５６ｍ水深的一颗氢弹，从此，世界的引起极大的轰动，ＲＯＶ技术开始引
２］
。在Ｒ起人们的重视并得到了广泛应用［ＯＶ技
的硫化物调查等。其他ＲＯＶ系统大部分都是浅水型，主要用于近海调查或海洋观测。国内主要
［］
的ＲＯＶ拥有情况４见表２。
术研究和应用方面，美国、加拿大、英国、法国、德国、俄罗斯、日本等国处于领先地位。
ＲＯＶ是根据调查目的进行灵活搭载调查工
具的多功能作业设备，目前世界上一些著名的海洋研究机构利用ＲＯＶ开展了各种海洋调查和海如海洋环境、海底生物的观测、研究，大洋洋工程，
科学考察，冰下观察，水下考古，海洋地质或地球物理学研究，深海测量，海底剖面测绘，海底取样，海洋水文研究以及深水矿藏勘探等。其中较为著名的如１９９８和１９９９年日本—美国联合深海勘探数次派遣Ｋ队在夏威夷群岛进行勘探作业，ａｉｋｏ至１０８９８ｍ深的Ｍａｒｉａｎａ海沟的海底进行观测、
３］
。国摄像和采样，取得了世界瞩目的研究成果［
表２ 国内主要ＲＯＶ的拥有情况Ｔａｂｌｅ２ ＤｏｍｅｓｔｉｃｏｗｎｅｒｓｈｉｏｆｔｈｅＲＯＶｓ ｐ
ＲＯＶ名称海狮号（）ＨＹＳＵＢ１３０４０００－
海龙ＩＩＹＱ２海潜ＩＩ海极号ＳＪＴ１０－ＳＪＴ５－
拥有单位或机构
广州海洋地质调查局中国大洋协会沈阳自动化研究所沈阳自动化研究所沈阳自动化研究所上海交通大学上海交通大学
最大下潜深度／ｍ
４０００ ３５００ ３００３００２００２００１５０
外著名海洋机构拥有的ＲＯＶ见表１。
表１ 国外海洋机构拥有的用于海洋调查的主要ＲＯＶＴａｂｌｅ１ ＴｈｅｍａｉｎＲＯＶｏｗｎｅｄｂｔｈｅｆｏｒｅｉｎｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ ｙｇ
ＲＯＶ名称ＪａｓｏｎＩＩ ＲＯＰＯＳ Ｔｉｂｕｒｏｎ Ｖｅｎｔａｎａ Ｖｉｃｔｏｒ Ｉｓｉｓ Ｒｅｍｏｒａ Ｄｏｌｈｉｎ ｐ
拥有单位或机构／ＷＨＯＩＮＤＳＦ
ＣＳＳＦ ＭＢＡＲＩ ＭＢＡＲＩ ＩＦＲＥＭＥＲ
ＳＯＣ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ＪＥＭＳＴＥＣ
最大下潜深度／ｍ
６５００ ５０００ ４５００ １８５０ ６０００ ６５００ ６０００ ３３００
［２］
海狮号”１．３ “ＲＯＶ系统简介
“）海狮号”图１是针对天然气水合物调ＲＯＶ（查而设计的高性能多任务远程遥控水下机器人，以广州海洋地质调查局的“海洋六号”船为支持母
１］
船。主要技术参数［包括：７功能和５①机械手：
功能机械手各１个；１３０马力；②功率：③最大下潜水深：４０００ｍ；６台摄像机 ④摄像及照片拍摄：和１套数字照相机；表层沉积物取样⑤作业能力：器，生物取样，底水取样，可携带和扩ＣＴＤ测量，；展其他传感器，ＨＩＰＡＰ１００水下定⑥水下定位：位系统
。
１．２ 国内应用技术现状
国内的ＲＯＶ开发和研究起步于２０世纪８０年代初，主要研究单位包括中科院沈阳自动化研究所、上海交通大学及哈尔滨工程大学。目前可用于水深超过３０００ｍ的深水作业型ＲＯＶ还不 多，主要有广州海洋地质调查局的４０００ｍ级的 “海狮号”中国大洋协会的３ＲＯＶ系统，５００ｍ级 的“海龙２号”海狮号”ＲＯＶ系统。“ＲＯＶ系统可主要用携带沉积物取样器进行海底沉积物取样，“于天然气水合物调查，海龙２号”主要用于大洋
图１ “海狮号”ＲＯＶ系统Ｆｉ．１ ＴｈｅＨａｉｓｈｉＲＯＶｓｓｔｅｍ ｇｙ
９卷第１１期 第２等：ＲＯＶ在我国海洋区域地质调查中的应用 盛 堰，６９
如断裂、滑塌、麻坑、碳酸盐结壳、泄气窗、生物群
２ ＲＯＶ在海洋区域地质调查中的应用
２．１ 海底观测
海底观测是Ｒ可ＯＶ系统的主要功能之一，直观对目标测站的海底地形地貌进行实时、动态或静态观测，并进行视频和照片拍摄。在进行海通过Ｒ洋区域地质调查时，ＯＶ开展海底微地貌
等观测，对深入对了解调查区地质、生物、资源及环境成因等方面的研究具有一定的指示和参考作用。在南海某区域海上调查时利用ＲＯＶ观测系统可清晰的看到海底特征生物、疑似水合物烟囱
［５，６］
。Ｒ及麻坑等微地貌特征（图２）ＯＶ的海底观
测及视频和照片拍摄功能提供了非常珍贵和丰富的测站海底影像资料，为了解区域资源、生物和环境等方面均具有重要的参考作用和研究价值
。
图２ ＲＯＶ海底观测
Ｆｉ．２ ＳｅａｂｅｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｂＲＯＶ ｇｙ
２．２ 定点取样
定点取样是ＲＯＶ在海洋区域地质调查中最重要的应用技术。传统的取样方式如箱式取样、抓斗取样以及重力柱状取样，虽然能够获得样品，但都是采用盲取的方式，很难准确定位取样位置，更不能控制取样点和取样样品。由于ＲＯＶ系统的可移动性和可控制性，使用ＲＯＶ进行定点取样具有其他作业手段无法比拟的优越性。在海狮号ＲＯＶ的本体安装有高精度的水下定位，ＲＯＶ作业时导航软件可以实时观测并记录ＲＯＶ在海底的精确位置，在发现标志物时可进行准确的定点取样，大大提高取样精度，为室内研究提供更富研究价值的样品。
“海狮号”可ＲＯＶ配备有２个多功能机械手，以利用机械手直接抓取海底标志物，或者使用机械手抓取特殊的取样工具进行取样，如碳酸盐结壳、水合物烟囱、贝壳、生物、岩石以及沉积物样品海狮号”左图为等。图３为“ＲＯＶ进行取样作业，使用特殊的取样工具进行取样作业，右图为使用机械手直接取样。图４为海狮号ＲＯＶ在南海某
区域进行调查作业时在其中２个测站取获的样样品包括水合物烟囱、标志生物及沉积物品，
５，６］
。等［
２．３ 基础资料调查
进行海洋区域地质调查时，获取近海底海洋海洋化学和海洋地质的基础资料，对了解区物理、
域地质及环境成因等方面具有很好的研究价值，为海洋区域图幅的编写提供科学依据。ＲＯＶ系统是一个相对开放的平台，可根据需要安装、定制和集成相关的传感器或装置。海狮号ＲＯＶ系统在测站作业时可以进行的基础资料调查包括：盐深测量、地热测量及地温梯度测量、ＣＨ４及ＣＯ２
含量测量、测站海水取样等。“海狮号”ＲＯＶ系统传感器，可以实时获取和存安装有温盐深（ＣＴＤ）储测站的温盐深数据。图５为“海狮号”ＲＯＶ在南海某海区进行调查时在某个测站的温盐深数据成图。“海狮号”ＲＯＶ可以携带特殊的自容式海在海底使用机械手进行定点海底地热测量仪器，
底地热测量。在“海狮号”设计和安装了ＲＯＶ上，海水采水瓶，可根据需要在指定的位置进行底水
７０ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏＦｒｏｎｔｉｅｒｓ０１３年１１月
海洋地质前沿 ２ｇｙ
图３ ＲＯＶ定点取样作业Ｆｉ．３ ＲＯＶｓｏｔｓａｍｌｉｎ
ｇｐｐｇ
图４ ＲＯＶ取获的沉积物及生物样品
Ｆｉ．４ ＳｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｂｉｏｌｏｉｃａｌｓａｍｌｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｂＲＯＶ ｇｇｐｙ
取样，使用机械手进行采水的触发操作。除此之“外，海狮号”ＲＯＶ可提供扩展的通信及供电接口，能够实现ＣＨ４、通ＣＯ２等参量传感器的供电、作业时对相关参量进行实信及数据采集的集成，
时采集。图５为在南海某在南海某海区进行调查海狮号”采水瓶及调时“ＲＯＶ上安装的热流探针、
］
５７－
。查作业图片［
查，由于其可扩展性和可集成性，对ＲＯＶ本体及控制软件进行相应集成设计和改进，还可以将近海底多波束、近海底浅剖等拖曳调查设备集成到开展高精度的海底微地形地貌调查，ＲＯＶ本体，
将多种海洋区域地质调查手段集成为一体，可同“步开展多种区域地质调查作业。此外，海狮号”以及在ＲＯＶ还可以使用声纳进行海底目标搜寻，如天然气水合物资源调查及开采时进行井位监测，钻具监测和维护等扩展应用功能。
３ 结语
高技术的集约化系ＲＯＶ系统是一个多学科，统，作为一种先进的调查设备，在海洋区域地质调查可发挥其他调查设备和作业手段不可替代的作特别是在大比例用。随着我国海保工程的实施，
图５ 热流和ＣＴＤ调查作业Ｆｉ．５ ＨｅａｔｆｌｏｗａｎｄＣＴＤｓｕｒｖｅ ｇｙ
尺区域地质图幅的野外调查中，充分发挥ＲＯＶ系统在野外调查中的各种应用功能，将多种海洋区域地质调查手段集成为一体，同步开展多种作业，不仅可以提高区域地质调查的效率，还能提高填图的精度。随着我国海洋资源和新能源战略的
２．４ 扩展应用
“海狮号”ＲＯＶ不仅可用于海洋区域地质调
９卷第１１期 第２等：ＲＯＶ在我国海洋区域地质调查中的应用 盛 堰，
］，（）：现状［海洋工程，Ｊ２００２，２０１９８．
７１
实施，海洋科学研究、海洋ＲＯＶ在海洋资源勘查、资源开采等领域中将有更广阔的应用前景。
参考文献：
［］’１ｏｎＭ，ＪｏｒｄａｎＰ，ＧｉｎａＭ，ｅｔａｌ．ＨｓｕｂＲＯＶ Ｕｓｅｒｓ Ｄ ｙ
［Ｍ］．ＩＳＥ，２００９：１５．Ｍａｎｕａｌ
［］王佐君，候宝科，等，２ＲＯＶ的研发现状及发展趋势 许竞克，
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［］日本海洋科学技术中心技术发展３ 程 斐，陈建平，张 良．
［］哈尔滨：哈尔４ＲＯＶ水下作业仿真系统的研究［Ｄ］． 赵煜森．
滨工程大学，２０１１．
［］柯胜边，蒋青吉，等，南海天然气水合物２５０１２航次 盛 堰，
报告［广州：广州海洋地质调查局，Ｒ］．２０１２：６３．
［］南海天然气水合物２６０１２航次ＲＯＶ技术报告［Ｒ］． 陈宗恒．
广州：广州海洋地质调查局，２０１２：７．
［］柯胜边，蒋青吉，等，南海天然气水合物２７０１３航次 盛 堰，
广州：广州海洋地质调查局，报告［Ｒ］．２０１３：４６．
ＴＨＥＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＨＡＩＳＨＩＲＯＶＴＯＲＥＧＩＯＮＡＬ
ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＳＵＲＶＥＹＩＮＣＨＩＮＡ
，，ＨＵ，ＳＨＥＮＧＹａｎ，ＴＡＮ ＹｉｎＣＨＥＮＺｏｎｈｅｎＢｏＴＩＡＮＬｉｅｕ ｇｇｇｙ
（，Ｍ，；ＧｕａｎｚｈｏｕＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏｉｃａｌＳｕｒｖｅｉｎｉｓｔｒｏｆＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＧｕａｎｚｈｏｕ５１００７５，Ｃｈｉｎａ ｇｇｙｙｇ
，Ｍ，，）ＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏｆＭａｒｉｎｅＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓｉｎｉｓｔｒｏｆＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓＧｕａｎｚｈｏｕ５１００７５ＧｕａｎｄｏｎＣｈｉｎａ ｙｙｙｇｇｇ
：Ａ，ＡｂｓｔｒａｃｔｓａｋｉｎｄｏｆａｄｖａｎｃｅｄｍａｒｉｎｅｓｕｒｖｅｅｕｉｍｅｎｔｔｈｅＲｅｍｏｔｅＯｅｒａｔｅｄＶｅｈｉｃｌｅｓｓｔｅｍ，ｈａｓ ｙｑｐｐｙ
，ｔｈｅｃａａｂｉｌｉｔｔｏｃａｒｒｏｕｔｌｏｎｔｉｍｅｈｉｈｒｅｃｉｓｉｏｎｓｏｔｓａｍｌｉｎａｎｄｍａｒｉｎｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｓｕｒｖｅ． －－ｐ ｐｙｙｇｇｐｐｇｙ ，，ＩｎｒｅｉｏｎａｌｍａｒｉｎｅｓｕｒｖｅｕｓｉｎＲＯＶｈａｓａｄｖａｎｔａｅｓｏｖｅｒｏｔｈｅｒｋｉｎｄｓｏｆｅｕｉｍｅｎｔｅｏｌｏｉｃａｌｒｅａｔ ｇｇｇｙｇｇｇｑｐ
，，，ｆｏｒｅｘａｍｌｅｓｔｈｅｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｒａｔｅｄｏｅｒａｔｉｏｎａｌｃａａｂｉｌｉｔｓａｆｅｔａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｒｅａｌｔｉｍｅ － －ｐｇｐｐｙｙｙ ，ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｓｏｏｎ．ＵｔｏｄａｔｅｔｈｅＲＯＶｈａｓｎｏｔｂｅｅｎｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉｎｒｅｉｏｎａｌｒｅｍｏｔｅｅｔｅｏｌｏｉｃａｌ ｐｙｇｙｇｇ
，，ｉｔｉｓｉｎｔｈｅｗａｏｆｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔａｎｄｉｍｒｏｖｅｍｅｎｔｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｒｅｉｏｎａｌｍａｒｉｎｅｓｕｒｖｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ ｙｐｐｐｐｇｙ ，ｅｏｌｏｉｃａｌａｅｒｓｕｒｖｅｉｓｅｘｅｃｔａｂｌｅ．ＩｎｔｈｉｓｗｅｔａｋｅｔｈｅＨａｉｓｈｉＲＯＶｓｓｔｅｍａｓａｎｅｘａｍｌｅｔｏｍａｋｅ ｇｇｐｐｙｐｙｐ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｔｈｅｅｕｉｍｅｎｔａｎｄｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏｒｅｉｏｎａｌｍａｒｉｎｅｅｏｌｏｉｃａｌｓｕｒｖｅｉｎＣｈｉｎａ． ｑｐｐｐｇｇｇｙ
：；ｍ；ｅｏｌｏｉｃａｌＫｅｗｏｒｄｓＲｅｍｏｔｅＯｅｒａｔｅｄＶｅｈｉｃｌｅ（ＲＯＶ）ａｒｉｎｅｒｅｉｏｎａｌｓｕｒｖｅｓｏｔｓａｍｌｉｎ ｇｇｐｇｙｐｐｇｙ
DOI:10.16028/j.1009-2722.2013.11.010
ＩＳＳＮ１００９２７２２ －
／ＣＮ３７１４７５Ｐ－
（）文章编号：１００９２７２２２０１３１１００６７０５－－－
海洋地质前沿ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏＦｒｏｎｔｉｅｒｓ ｇｙ
第２９卷第１１期Ｖｏｌ２９Ｎｏ１１
ＲＯＶ在我国海洋区域地质调查中的应用
盛 堰，谭 鹰，陈宗恒，胡 波，田烈余
（国土资源部广州海洋地质调查局，广州５１００７５；）国土资源部海底矿产资源重点实验室，广州５１００７５
摘 要：远程遥控水下机器人系统是一种先进的海洋综合调查设备，能够实现海底长时间、高精度的定点取样作业及其他精细调查，在海洋区域地质调查中利用ＲＯＶ开展高精度海底取样及其环境调查方面具有其他调查设备无法比拟的优越性。ＲＯＶ具有功能多、综合作业能力强、安全可靠和实时遥控等优点。目前国内利用ＲＯＶ进行海洋区域地质调查还处于起步阶段，随着Ｒ利用ＲＯＶ在海洋调查中的应用技术不断成熟和完善，ＯＶ进行海洋区域地质调查将大大提高海洋区域地质调查的装备水平和调查精度，具有广阔海狮号”介绍其在我国海洋区域地质调查中的典型的应用前景。以“ＲＯＶ系统为例，应用。
关键词：海洋区域地质调查；定点取样ＲＯＶ；
中图分类号：Ｐ７１５．１ 文献标识码：Ａ
技术装备水平是取 在海洋区域地质调查中，
得高质量地质资料的一个最基本的条件。随着我国海保工程的深入开展，在一些传统的区域地质需要应用一些高新技术调查技术手段的基础上，
手段对海底区域地质资料进行采集分析，更加准确地了解区域地质情况，从而编制高质量的区域地质图幅。
远程遥控水下机器人（ＲｅｍｏｔｅＯｅｒａｔｅｄＶｅ －ｐ，简称Ｒ以科考船为支持母船，本体平ｈｉｃｌｅＯＶ）
台上可以安装和携带多种设备和传感器，进行长时间、连续的海底测站调查及取样作业，是现代海洋区域地质调查中一种先进的调查设备。在海洋区域地质调查中利用ＲＯＶ开展高精度海底取样及其环境调查方面具有其他调查设备无可比拟的优越性。Ｒ海水取ＯＶ能够进行定点沉积物取样、样、生物取样，还能开展温盐深、热流、海底其他参
收稿日期：２０１３０８０１－－
）基金项目：中国地质调查局项目（１２１２０１０６１１３０２
，作者简介：盛 堰（男，高级工程师，主要从事海洋１９７３—）：地质调查及海洋技术研究工作．Ｅ－ｍａｉｌＧＺＳｈｅｎａｎ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍｇｙ
量的原位测量，通过高清晰度的实时监测、监控、拍摄等功能进行海底地形地貌、生物观测和以及照片资料的采集和拍摄，除此之外，还可对视频、
其他海底区域调查设备进行实时监测、检查、修复等功能，以及海底长期监测设备的安装和维护
１］
。等［
目前国内利用ＲＯＶ进行海洋区域地质调查还处于起步阶段，随着ＲＯＶ在海洋调查中应用技术的不断成熟和完善，利用ＲＯＶ进行海洋区域地质调查将大大提高海洋区域地质调查的装备具有广阔的应用前景。水平和调查精度，
１ ＲＯＶ在海洋调查中的应用现状
１．１ 国外应用技术现状
ＲＯＶ是最早得到开发和应用的无人潜水器，其研制始于２世界上第１０世纪５０年代，１９５３年，个遥控潜水器坡特制（型ＲＰＯＯＤＬＥ）ＯＶ诞生；号Ｒ１９６６年美国海军的“ＣＵＲＶⅠ”ＯＶ在载人潜
６８ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏＦｒｏｎｔｉｅｒｓ０１３年１１月 海洋地质前沿 ２ｇｙ
水器阿尔文（的协同工作下，打捞起失落ＡＬＶＩＮ）在西班牙附近海域８在全５６ｍ水深的一颗氢弹，从此，世界的引起极大的轰动，ＲＯＶ技术开始引
２］
。在Ｒ起人们的重视并得到了广泛应用［ＯＶ技
的硫化物调查等。其他ＲＯＶ系统大部分都是浅水型，主要用于近海调查或海洋观测。国内主要
［］
的ＲＯＶ拥有情况４见表２。
术研究和应用方面，美国、加拿大、英国、法国、德国、俄罗斯、日本等国处于领先地位。
ＲＯＶ是根据调查目的进行灵活搭载调查工
具的多功能作业设备，目前世界上一些著名的海洋研究机构利用ＲＯＶ开展了各种海洋调查和海如海洋环境、海底生物的观测、研究，大洋洋工程，
科学考察，冰下观察，水下考古，海洋地质或地球物理学研究，深海测量，海底剖面测绘，海底取样，海洋水文研究以及深水矿藏勘探等。其中较为著名的如１９９８和１９９９年日本—美国联合深海勘探数次派遣Ｋ队在夏威夷群岛进行勘探作业，ａｉｋｏ至１０８９８ｍ深的Ｍａｒｉａｎａ海沟的海底进行观测、
３］
。国摄像和采样，取得了世界瞩目的研究成果［
表２ 国内主要ＲＯＶ的拥有情况Ｔａｂｌｅ２ ＤｏｍｅｓｔｉｃｏｗｎｅｒｓｈｉｏｆｔｈｅＲＯＶｓ ｐ
ＲＯＶ名称海狮号（）ＨＹＳＵＢ１３０４０００－
海龙ＩＩＹＱ２海潜ＩＩ海极号ＳＪＴ１０－ＳＪＴ５－
拥有单位或机构
广州海洋地质调查局中国大洋协会沈阳自动化研究所沈阳自动化研究所沈阳自动化研究所上海交通大学上海交通大学
最大下潜深度／ｍ
４０００ ３５００ ３００３００２００２００１５０
外著名海洋机构拥有的ＲＯＶ见表１。
表１ 国外海洋机构拥有的用于海洋调查的主要ＲＯＶＴａｂｌｅ１ ＴｈｅｍａｉｎＲＯＶｏｗｎｅｄｂｔｈｅｆｏｒｅｉｎｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ ｙｇ
ＲＯＶ名称ＪａｓｏｎＩＩ ＲＯＰＯＳ Ｔｉｂｕｒｏｎ Ｖｅｎｔａｎａ Ｖｉｃｔｏｒ Ｉｓｉｓ Ｒｅｍｏｒａ Ｄｏｌｈｉｎ ｐ
拥有单位或机构／ＷＨＯＩＮＤＳＦ
ＣＳＳＦ ＭＢＡＲＩ ＭＢＡＲＩ ＩＦＲＥＭＥＲ
ＳＯＣ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ＪＥＭＳＴＥＣ
最大下潜深度／ｍ
６５００ ５０００ ４５００ １８５０ ６０００ ６５００ ６０００ ３３００
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海狮号”１．３ “ＲＯＶ系统简介
“）海狮号”图１是针对天然气水合物调ＲＯＶ（查而设计的高性能多任务远程遥控水下机器人，以广州海洋地质调查局的“海洋六号”船为支持母
１］
船。主要技术参数［包括：７功能和５①机械手：
功能机械手各１个；１３０马力；②功率：③最大下潜水深：４０００ｍ；６台摄像机 ④摄像及照片拍摄：和１套数字照相机；表层沉积物取样⑤作业能力：器，生物取样，底水取样，可携带和扩ＣＴＤ测量，；展其他传感器，ＨＩＰＡＰ１００水下定⑥水下定位：位系统
。
１．２ 国内应用技术现状
国内的ＲＯＶ开发和研究起步于２０世纪８０年代初，主要研究单位包括中科院沈阳自动化研究所、上海交通大学及哈尔滨工程大学。目前可用于水深超过３０００ｍ的深水作业型ＲＯＶ还不 多，主要有广州海洋地质调查局的４０００ｍ级的 “海狮号”中国大洋协会的３ＲＯＶ系统，５００ｍ级 的“海龙２号”海狮号”ＲＯＶ系统。“ＲＯＶ系统可主要用携带沉积物取样器进行海底沉积物取样，“于天然气水合物调查，海龙２号”主要用于大洋
图１ “海狮号”ＲＯＶ系统Ｆｉ．１ ＴｈｅＨａｉｓｈｉＲＯＶｓｓｔｅｍ ｇｙ
９卷第１１期 第２等：ＲＯＶ在我国海洋区域地质调查中的应用 盛 堰，６９
如断裂、滑塌、麻坑、碳酸盐结壳、泄气窗、生物群
２ ＲＯＶ在海洋区域地质调查中的应用
２．１ 海底观测
海底观测是Ｒ可ＯＶ系统的主要功能之一，直观对目标测站的海底地形地貌进行实时、动态或静态观测，并进行视频和照片拍摄。在进行海通过Ｒ洋区域地质调查时，ＯＶ开展海底微地貌
等观测，对深入对了解调查区地质、生物、资源及环境成因等方面的研究具有一定的指示和参考作用。在南海某区域海上调查时利用ＲＯＶ观测系统可清晰的看到海底特征生物、疑似水合物烟囱
［５，６］
。Ｒ及麻坑等微地貌特征（图２）ＯＶ的海底观
测及视频和照片拍摄功能提供了非常珍贵和丰富的测站海底影像资料，为了解区域资源、生物和环境等方面均具有重要的参考作用和研究价值
。
图２ ＲＯＶ海底观测
Ｆｉ．２ ＳｅａｂｅｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｂＲＯＶ ｇｙ
２．２ 定点取样
定点取样是ＲＯＶ在海洋区域地质调查中最重要的应用技术。传统的取样方式如箱式取样、抓斗取样以及重力柱状取样，虽然能够获得样品，但都是采用盲取的方式，很难准确定位取样位置，更不能控制取样点和取样样品。由于ＲＯＶ系统的可移动性和可控制性，使用ＲＯＶ进行定点取样具有其他作业手段无法比拟的优越性。在海狮号ＲＯＶ的本体安装有高精度的水下定位，ＲＯＶ作业时导航软件可以实时观测并记录ＲＯＶ在海底的精确位置，在发现标志物时可进行准确的定点取样，大大提高取样精度，为室内研究提供更富研究价值的样品。
“海狮号”可ＲＯＶ配备有２个多功能机械手，以利用机械手直接抓取海底标志物，或者使用机械手抓取特殊的取样工具进行取样，如碳酸盐结壳、水合物烟囱、贝壳、生物、岩石以及沉积物样品海狮号”左图为等。图３为“ＲＯＶ进行取样作业，使用特殊的取样工具进行取样作业，右图为使用机械手直接取样。图４为海狮号ＲＯＶ在南海某
区域进行调查作业时在其中２个测站取获的样样品包括水合物烟囱、标志生物及沉积物品，
５，６］
。等［
２．３ 基础资料调查
进行海洋区域地质调查时，获取近海底海洋海洋化学和海洋地质的基础资料，对了解区物理、
域地质及环境成因等方面具有很好的研究价值，为海洋区域图幅的编写提供科学依据。ＲＯＶ系统是一个相对开放的平台，可根据需要安装、定制和集成相关的传感器或装置。海狮号ＲＯＶ系统在测站作业时可以进行的基础资料调查包括：盐深测量、地热测量及地温梯度测量、ＣＨ４及ＣＯ２
含量测量、测站海水取样等。“海狮号”ＲＯＶ系统传感器，可以实时获取和存安装有温盐深（ＣＴＤ）储测站的温盐深数据。图５为“海狮号”ＲＯＶ在南海某海区进行调查时在某个测站的温盐深数据成图。“海狮号”ＲＯＶ可以携带特殊的自容式海在海底使用机械手进行定点海底地热测量仪器，
底地热测量。在“海狮号”设计和安装了ＲＯＶ上，海水采水瓶，可根据需要在指定的位置进行底水
７０ＭａｒｉｎｅＧｅｏｌｏＦｒｏｎｔｉｅｒｓ０１３年１１月
海洋地质前沿 ２ｇｙ
图３ ＲＯＶ定点取样作业Ｆｉ．３ ＲＯＶｓｏｔｓａｍｌｉｎ
ｇｐｐｇ
图４ ＲＯＶ取获的沉积物及生物样品
Ｆｉ．４ ＳｅｄｉｍｅｎｔａｎｄｂｉｏｌｏｉｃａｌｓａｍｌｅｓｏｂｔａｉｎｅｄｂＲＯＶ ｇｇｐｙ
取样，使用机械手进行采水的触发操作。除此之“外，海狮号”ＲＯＶ可提供扩展的通信及供电接口，能够实现ＣＨ４、通ＣＯ２等参量传感器的供电、作业时对相关参量进行实信及数据采集的集成，
时采集。图５为在南海某在南海某海区进行调查海狮号”采水瓶及调时“ＲＯＶ上安装的热流探针、
］
５７－
。查作业图片［
查，由于其可扩展性和可集成性，对ＲＯＶ本体及控制软件进行相应集成设计和改进，还可以将近海底多波束、近海底浅剖等拖曳调查设备集成到开展高精度的海底微地形地貌调查，ＲＯＶ本体，
将多种海洋区域地质调查手段集成为一体，可同“步开展多种区域地质调查作业。此外，海狮号”以及在ＲＯＶ还可以使用声纳进行海底目标搜寻，如天然气水合物资源调查及开采时进行井位监测，钻具监测和维护等扩展应用功能。
３ 结语
高技术的集约化系ＲＯＶ系统是一个多学科，统，作为一种先进的调查设备，在海洋区域地质调查可发挥其他调查设备和作业手段不可替代的作特别是在大比例用。随着我国海保工程的实施，
图５ 热流和ＣＴＤ调查作业Ｆｉ．５ ＨｅａｔｆｌｏｗａｎｄＣＴＤｓｕｒｖｅ ｇｙ
尺区域地质图幅的野外调查中，充分发挥ＲＯＶ系统在野外调查中的各种应用功能，将多种海洋区域地质调查手段集成为一体，同步开展多种作业，不仅可以提高区域地质调查的效率，还能提高填图的精度。随着我国海洋资源和新能源战略的
２．４ 扩展应用
“海狮号”ＲＯＶ不仅可用于海洋区域地质调
９卷第１１期 第２等：ＲＯＶ在我国海洋区域地质调查中的应用 盛 堰，
］，（）：现状［海洋工程，Ｊ２００２，２０１９８．
７１
实施，海洋科学研究、海洋ＲＯＶ在海洋资源勘查、资源开采等领域中将有更广阔的应用前景。
参考文献：
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ＴＨＥＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＨＡＩＳＨＩＲＯＶＴＯＲＥＧＩＯＮＡＬ
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