深海关键技术与装备重点专项.DOC

1、 1 “深 海 关 键 技 术 与 装 备 ”重 点 专 项2018 年 度 项 目 申 报 指 南为贯彻落实国家海洋强国战略部署，按照关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案（国发2014 64号）要求，科技部会同发展改革委、教育部、中科院等部门及上海市科委等省级科技主管部门，共同编制了国家重点研发计划“深海关键 技术与装 备” 重点专项实施方案。本 专项紧紧围绕海洋高新技术及产业化的需求，将重点突破全海深（最大深度11000 米）潜水器研制，形成 10007000 米级潜水器作业应用能力，为进入、认识深海，开发利用深海油气、矿产和生物资源提供技术装备，加快我国深海科技体系建设

2、，为我国深海资源开发利用和海洋强国建设提供科技支撑。本专项执行期从 2016 年至 2020 年，2016-2017 年重点围绕全海深（最大工作深度 11000 米）潜水器研制及深海前沿关键技术攻关，深海通用配套技术及 10007000 米级潜水器作业及应用能力示范，深海能源、矿产资源勘探开发共性关键技术研发及应用等方向启动了“全海深高能量密度高安全性锌银电池研究” 等 64 个项 目。2018 年拟针对 上述方面继续支持约 2 40 个项目，同一指南方向下，如未明确支持项目数，原则上只支持 1 项，仅在申报项目评审结果相近，技术路线明显不同，可同时支持 2 项，并建立动态调整机制，根据中期评

3、估结果，再择优继续支持。国拨经费概算约 6 亿元。本专项以项目为单元组织申报，项目执行期 3 年。对于企业牵头的应用示范类项目，其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于 1:1，用于典型应用示范类项目的中央财政资金不得超过该专项中央财政资金总额的 30%。除有特殊要求外，所有项目均应整体申报，须覆盖相应指南研究方向的全部考核指标。每个项目下设课题数不超过 6 个，项目所含单位总数不超过 10 家。本专项 2018 年项目申报指南如下。1. 全海深（最大工作深度 11000 米）潜水器研制及深海前沿关键技术攻关1.1 全海深视频采集、传输、处理技术研发及系统

4、集成和示范应用研究内容：针对全海深载人潜水器海试、科学应用的需求，研究全海深视频采集及传输核心关键技术，研制具有自主知识产权的深海超高清及 3D 视频摄录和照明设备、水下大深度长距离实时视频数据压缩及有线/无线视频传输设备；研究深海视 3 频应用技术；构建水下搭载平台与全海深载人潜水器互动的全海深视频拍摄系统，实现对全海深载人潜水器在海底作业状况及场景的拍摄和原位观测，并将视频信号实时传输至水面母船，实现全海深水下视频信号通过卫星实时传送。考核指标：系统最大工作深度 11000 米；视频采集系统满足超高清及 3D 录制要求，视频分辨率不小于 40962160 个像素，视频帧率不低于 60 帧/

5、秒；通信系统：水下到水面的视频信号传输满足超高清大电视视频播出的需求。完成一套万米级多机位海底拍摄系统的研制，实现载人潜水器万米级海底作业的实时传输，完成 3D 影视资料。通过海试验证及应用。1.2 用于全海深技术装备的关键材料研制研究内容：针对全海深（最大工作深度 11000 米）潜水器和探测设备的研制需求，研制适用于全海深海底地震仪的耐压玻璃球罩材料及其成型工艺，适用于全海深摄像机镜头保护罩或类似装备的耐压、高透光性、可曲面加工的透明材料及其成型工艺，适用于深海滑翔机壳体的新型耐压复合材料及其成型工艺。考核指标：（1）全海深海底地震仪耐压玻璃球罩：最大工作深度 11000 米，外压试验达到

6、 1.1 倍最大工作压力，不出现破坏或裂纹；（2）全海深摄像机镜头保护罩：最大工作深度 11000 4 米，有效尺寸直径不小于 120 毫米，可见光透光率不小于90%，折射率一致性不大于 0.0003，弯曲强度不小于 400MPa，断裂韧性不小于 4.0 MPam1/2，加工后表面光 洁度不低于 III级；（3）深海滑翔机壳体新型耐压复合材料：最大工作深度11000 米，结构体重量体积比不大于 0.8g/cm3，满足深海滑翔机的制造需求。通过海试验证。拟 支 持 项 目 数 ：针 对 以 上 3 个 研 究 内 容 ，拟 分 别 支 持 1 个 项目 。1.3 深 海 潜 水 器 谱 系 化

7、集 成 与 高 效 运 维 保 障 信 息 平 台 技 术 研究研究内容：针对我国实现深海潜水器国产化、谱系化的目标，开展覆盖全海深的潜水器关键核心部件国产化技术、产品化信息、高效运维规范技术及信息集成研究，建立支撑国产化深海潜水器的运维保障信息平台系统；采用虚拟现实技术，实现深海潜水器及探测装备谱系化成果的展示，并形成面向大众宣教的科普产品；针对本专项支持的科考航次和海试航次获取的各类生物、地质、环境样品和各类观测数据（包括动力、化学、地震数据及视频资料）等，建立全海深样品信息管理系统和管理机制；开展深海技术与装备领域的发展趋势与发展战略研究。 5 考核指标：（1）深海潜水器谱系化技术集成与

8、高效运维保障平台系统：构建覆盖全深海潜水器谱系化集成系统、深海潜水器系列标准规范及全寿命运维信息管理系统以及深海潜水器测试和支撑保障系统；（2）形成基于虚拟现实技术的谱系化成果展示系统和科普产品；（3）构建全海深（11000 米级）样品信息管理系统，使用机制和规范，形成深海技术与装备领域的发展战略报告。拟 支 持 项 目 数 ：针 对 以 上 3 个 研 究 内 容 ，拟 分 别 支 持 1 个 项目 。2. 深海通用配套技术及 10007000 米级潜水器作业及应用能力示范2.1 全海深传感器研制研究内容：针对全海深科学考察的需求，研制全海深（最大工作深度 11000 米）温盐深仪（以下简称

9、 CTD）、声学释放器、全海深声学记录器，实现国产化。考 核 指 标 ：（1）全 海 深 CTD：温 度 测 量 范 围 为 -5 +35，初始 准 确 度 0.002，年 漂 移 0.002，响 应 时 间 70ms；电 导 率测 量 范 围 为 0 9S/m，初 始 准 确 度 0.0003S/m，月 漂 移0.0002S/m，响 应 时 间 70ms；深 度 测 量 范 围 为 0 11000 米 ,初始 准 确 度 0.03%FS, 年 漂 移 0.03%FS，响 应 时 间 20ms；（2） 6 全 海 深 声 学 释 放 器 ：最 大 工 作 深 度 11000 米 ，释 放 功

10、能 正 常 ；3.全海 深 声 学 记 录 器 ：最 大 工 作 深 度 11000 米 ，监 测 和 采 集 深 海 背 景声 学 信 号 ，最 大 采 样 率 不 小 于 96kHz，最 长 连 续 工 作 时 间 不 少于 360 天 ，存 储 容 量 不 小 于 5TB。国 产 化 率 90%以 上 ，通 过 海 试验 证 。拟支持项目数：针对温盐深仪、声学释放器和全海深声学记录器，拟分别支持 1 个项目。2.2 深海潜水器配套通用技术及产品化研究内容：针对各类深海潜水器及探测装备的需求，开展深海水密接插件、长距离光纤微缆等关键产品研发和批量生产，实现全部国产化和产品化，替代进口。考核

11、指标：（1）水密接插件最大工作深度 11000 米，试验压力达到 1.1 倍最大工作压力，绝缘和通讯性能满足载人潜水器要求；（2）光纤微缆最大工作深度 11000 米，微缆外径不大于0.4 毫米，拉断力不小于 85N，微缆线团最大长度不小于 40 千米。批量生产的产品通过海试验证。拟支持项目数：针对水密接插件、长距离光纤微缆，拟分别支持 1 个项目，鼓励企业牵头。2.3 深海科考船载装备的研制研究内容：针对深海科考设备国产化的需求， （1）研制适用 7 于主动源地震的船载高压气枪；（2）研制全海深地质绞车系统；（3）针对开展多种类无人潜水器规范化海上试验的需要，研制船载无人潜水器收放系统；（4

12、）研制海底沉积物力学特性的原位测试装置，具备孔隙水压力、贯入阻力和剪切强度的测试能力。考核指标：（1）船载高压气枪：研制 4 种不同容积（150，250，380，520 in3）的高压气枪，激发时间 1ms，频谱范围10120Hz，持续能力 5 万发；完成气枪软件开发，水中压力峰值、气泡比和气泡周期的计算误差不超过 8%；（2）全海深地质绞车系统：最大工作水深 11000 米，绞车安全工作载荷15t、容绳量13000m ；（3）船 载无人潜水器收放系 统：安全工作负荷分别满足布放 1004000 公斤级 AUV、ARV、滑翔机等多种无人潜水器的要求，开展安全高效的海试作业和维护保障；（4）海底

13、沉积物力学特性的原位测试装置：最大工作水深 11000 米，插入深度不小于 0.5 米，测量误差不超过 8%。国产化率大于90%，通过 海试验证。拟支持项目数：针对以上 4 个研究内容，拟分别支持 1 个项目，鼓励企业牵头。2.4 基于虚拟现实（VR）技术的潜水器仿真与辅助作业系统研发和应用 8 研究内容：（1）针对深海潜水器技术研发和装备制造、使用培训、科普示范等需求，研发面向潜水器的 VR 人机工程分析与评价技术，研制应用于潜水器仿真设计、制造与培训的 VR系统；（2）建立无人遥控潜水器（ROV）典型作业区环境三维场景和作业目标模型数据库，研发基于 VR 技术的 ROV 辅助作业系统。 考

14、核指标：（1）VR 系 统完成针对载人潜水器的仿真应用，具备用户二次开发功能；提交载人潜水器操作教学与培训系统，具备 23 人同时使用能力；（2）深海 ROV 实时三维场景再现辅助作业系统一套，完成应用示范，或通过第三方验证。拟 支 持 项 目 数 ：针 对 以 上 2 个 研 究 内 容 ，拟 分 别 支 持 1 个 项目 。2.5 大深度饱和潜水安全劳动强度及巡回潜水能力生理研究研究内容：研究潜水员 500 米高压环境出潜实施巡回潜水的劳动强度极限（确定水中做标准体力劳动的安全劳动时间）；研究 500 米深度下巡潜作业的合理时长；研究 500 米深度巡回潜水的安全深度范围以及巡回潜水的安全

15、间隔时间；在构建大深度饱和潜水员生理监测研究平台基础上，开展 0 米到 500 米深度的加压、饱和停留、最终减压的一系列人体生理研究。研 9 究成熟安全的 500 米深度饱和潜水加减压技术和高压环境控制技术。考核指标：制定 500 米深度下潜水员的劳动强度和时程限制；实施外海 500 米深度饱和潜水试验，在研究确定的安全范围内，实现潜水员不少于 45 分钟的巡回潜水，通过海上试验验证。有关说明：项目牵头单位负责落实与中央财政经费比例不低于 1:1 的其它经费 （包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）。2.6 深海应急响应示范系统构建 研究内容：针对深海应急搜救和打捞的特殊作业环境和作业需

16、求，研究“水下 空中” 一体化的实时监测 及数据采集技术，应急通信与数据传输技术，海上特殊环境大规模数据快速存取与分析技术，应急数据实时分析技术，水下目标协同搜寻与定位技术，突破“水下 空中” 应急信息链 构建、深海应急处置态势智能分析与动态辅助决策支持技术，船载、机载 5G 小型化智能天线技术研究，Ka 波段甚小口径卫星通信技术应用，深海特殊作业环境下，多种通信方式的融合，船队和飞机组网的通信技术研究，并实际搭载在深水打捞作业船上形成能力，构建我国的深海应急响应示范系统。 10 考 核 指 标 ：实 现 水 下 、水 面 、空 中 等 多 方 信 息 互 联 互 通 ，形成 应 急 通 信

17、方 案 ，满 足 海 量 数 据 可 靠 传 输 与 存 储 要 求 ；系 统 具 备分 层 响 应 、自 主 判 断 、辅 助 决 策 功 能 ，深 海 作 业 环 境 下 ，对 空 通信 距 离 不 低 于 150 千 米 ，对 海 通 信 距 离 不 低 于 40 千 米 。Ka 波 段甚 小 口 径 卫 星 通 信 带 宽 上 行 不 低 于 2Mbps，下 行 不 低 于 4Mbps，且 覆 盖 南 北 极 以 外 的 全 球 区 域 。协 调 目 标 定 位 误 差 不 低 于 10 米 。海 上 终 端 搭 载 在 深 水 打 捞 作 业 船 上 形 成 伴 随 保 障 能 力

18、开 展 应 用示 范 。2.7 大吨位沉船整体打捞关键技术研究与装备研制研究内容：针对大吨位沉船整体打捞作业需求，研究坚硬底质穿引钢索或钢梁技术，适用于沉船舱室不规则空间的气囊浮力提升技术，可集中控制、具有升沉补偿功能的沉船整体液压同步提升系统；研究整体打捞作业时水面船舶、提升系统及水下沉船间的耦合运动及风险控制策略。考核指标：设计最大工作深度 300 米，单体气囊水下提供浮力不小于 20t，液 压同步提升系统总提升力不小于 10000t，单套升沉补偿装置工作荷载不小于 300t，补偿幅度不小于 1 米。关键技术指标通过实验室验证，系统功能通过海试验证。2.8 依托深海运载及探测技术装备的深海前沿科学问题研究