水下探測深拖系統—以寶拉麗絲號為例

馬航MH370於2014年3月8日神秘失蹤,綜合各項資料判斷可能墜毀於印度洋,各方紛紛投入資源協助搜尋。印度洋平均深度近3900公尺,最深處達8000公尺,搜尋工作相當困難,對設備要求甚高。當時台灣的寶拉麗絲號受邀出動其水下探測深拖系統至澳洲支援,顯示該設備之精良已受國際肯定。寶拉麗絲號是國內民間首艘高科技海洋研究探測船,由國立高雄海洋科技大學與銓日儀公司產學合作共同開發,並延請具有海洋探測二十年經驗的航運技術系文展權助理教授輔導,共同整合一套深拖系統。

何謂深拖系統?文教授解釋,海洋測量主要是以聲納產生的聲波反射訊號為判讀依據,隨著深度越深,精準度會越低。為了增加測量的深度和精準度,機具的尺寸就必須加大,載運的船體也必須隨之加大。深拖系統將各種測量裝備整合於一體,以拖曳的方式接近海床,縮短距離,提升測量精準度。這套系統不只應用於海底測量,也是一部綜合性的多功能觀測儀器,裝有精密導航定位系統,以及側掃聲納、多波束測深儀、地層剖面儀、磁力儀、照相機及連續測溫裝置……等設備,可進行地形、地磁、地震、地熱測量,以及海底攝影等工作,是性能非常強大的整合型設備。

為什麼會研發出深拖系統?文教授說,討海是看天吃飯的工作,出海工作得看潮汐,一天只有一個可以工作的白天時段,如果潮水過了,另一個潮汐就是12小時候的半夜,無法工作,因此效率很重要。但執行任務當中,不可能把所有儀器都吊到海底,船上也不可能準備那麼多部吊架,再者,把所有的儀器整合在一起,若是其中一部儀器漏水了,其他的功能還可以繼續運作,避免因為一部儀器故障,就必須立刻將儀器打撈上來,過程中拖、吊、拉的時間其實都是耽擱作業時程,於是設法將所有的儀器整合,設計出深拖系統。

文教授亦點出深拖系統與水下機器人 (Remotely operated vehicle;ROV)之差別,簡單來說,ROV有機械手臂,可據以執行海底工程,但深拖系統沒有機械手臂,主要是用來蒐集資料。獲邀至澳洲協助搜尋馬航MH370飛機的就是深拖系統,其運作原理是以鋼纜將深拖系統深入6000公尺以下的海底,以各類聲納及感應器搜尋飛機所在。

因商業競爭,現在國外已經出現其他形式之深拖系統,基本配備及設計是仿造寶拉麗絲號的這套。文教授補充,除了精良的硬體設備之外,開發軟體也是提升研究探測船效能的方向,開發功能更全面的軟體,不但能將硬體設備的功能發揮到淋漓盡致,同時也能提供更多元的服務,創造營運商機。


▲深拖系統(圖片來源:銓日儀提供)

(本文由科技部補助「海洋與環境變遷」執行團隊撰稿)

責任編輯:蔣忠益∣國立高雄海洋科技大學基礎教育中心

審校:文展權∣國立高雄海洋科技大學航運技術系

名詞解釋

ROV(Remotely operated vehicle):遙控潛水器,配有機械手臂,又稱水下機器人,透過電纜與母船相連,由母船的工作人員操控,主要用來執行海洋探測與海洋工程等工作。

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本文作者:吳孟青、王御風

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