潛標
- 海洋電磁測量單點系泊潛標系統(tǒng)平衡姿態(tài)分析
點系泊多節(jié)點測量潛標系統(tǒng)可以實現(xiàn)海洋環(huán)境電磁場垂向剖面監(jiān)測，為采用電磁方法探索海下目標提供有效電磁環(huán)境信息。單點系泊海下潛標系統(tǒng)是實現(xiàn)對海洋環(huán)境的定點、長期、多參數(shù)監(jiān)測的重要裝置之一。海洋電磁測量單點系泊潛標系統(tǒng)在水下的平衡姿態(tài)對相關(guān)數(shù)據(jù)測量的可靠性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、對不同海況的適應(yīng)性以及其布放和回收方式均具有重要的意義。通過對水下纜索系統(tǒng)的受力分析，建立相應(yīng)的模型并進行求解，是分析潛標系統(tǒng)水下姿態(tài)的主要方法，如集中質(zhì)量法[6]、有限差分法[7]、直
山東科學(xué) 2023年1期2023-02-25
- 基于OrcaFlex的坐底式海底潛標釋放系統(tǒng)運動仿真分析
)1 引 言海底潛標作為現(xiàn)代海洋離岸監(jiān)測的重要基礎(chǔ)設(shè)備，能夠自主實時對海洋水文、氣象等要素進行全方面連續(xù)的監(jiān)測，是海洋其他諸多探測手段在時空上的延伸拓展[1-3]。坐底式海底潛標底座采用開放式設(shè)計，不會堵塞海底氣體泄漏通道，且能適應(yīng)更廣泛的海底底質(zhì)類型，尤其是海底天然氣水合物賦存區(qū)，受固定錨的作用可錨定于特定的海底位置，獲取海底邊界層位海洋物理及海洋化學(xué)基線數(shù)據(jù)，能科學(xué)指導(dǎo)海洋天然氣水合物的勘探開發(fā)[4]。因此，順利回收坐底式海底潛標尤為重要，通常通過海上
工程地球物理學(xué)報 2022年6期2022-12-28
- “科學(xué)三號”科考船回收深海潛標實踐
266000）潛標由于其自帶的自容式數(shù)據(jù)存儲器容量的限制，需要在特定的時間段進行維護，通常的作業(yè)流程為：在現(xiàn)場釋放回收潛標，讀取數(shù)據(jù)，更換電池后重新布放，以實現(xiàn)獲得連續(xù)數(shù)據(jù)觀測的目的。深海潛標一般長幾千米，搭載的觀測設(shè)備幾十種之多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布放的水域比較開闊，通常此類維護作業(yè)由大噸位、具有動力定位的遠洋科考船負責(zé)完成。近些年，我國周邊海域的形勢嚴峻復(fù)雜多變，對正常的科考活動造成了眾多不利影響。原計劃由其它科考船船執(zhí)行的航次任務(wù)，最終不得不由“科學(xué)三號”
中國水運 2022年9期2022-10-14
- 基于潛標的入水沖擊仿真研究
析[6-10]。潛標在入水過程中，當(dāng)其底部受到較大的沖擊載荷時，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞，內(nèi)部元器件失靈等諸多問題。本文采用STAR-CCM+ ，基于重疊網(wǎng)格，對潛標拋放時的入水沖擊問題進行研究。1 基本控制方程本文采用的控制方程主要為連續(xù)性方程以及N-S方程。1.1 連續(xù)性方程連續(xù)性方程（質(zhì)量守恒方程），可以通過質(zhì)量守恒定律推出：其中，ρ 為流體密度；t 為時間；u 為速度矢量。1.2 N-S 方程Navier-Stokes 方程，簡稱N-S 方程。具體描述為:外
科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新 2022年23期2022-07-25
- 水下升降式準實時通信潛標控制系統(tǒng)研制
266237)潛標是海洋環(huán)境監(jiān)測中最可靠、最準確的手段之一, 在應(yīng)用海域范圍、觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量以及海上軍事監(jiān)測和預(yù)警上具有顯著優(yōu)勢, 可為深海動力環(huán)境預(yù)報與海洋軍事環(huán)境保障提供資料支撐[1]。隨著我國國家級海洋戰(zhàn)略的實施以及一帶一路戰(zhàn)略的推進, 海洋環(huán)境監(jiān)測成為海洋研究與開發(fā)的重要內(nèi)容和重要保障措施之一[2], 在海洋科學(xué)研究、經(jīng)濟建設(shè)及國防安全等領(lǐng)域?qū)崟r海洋環(huán)境感知能力提出了迫切需求[3]。目前海洋資料的獲取有衛(wèi)星、浮標、潛標和科考船只、水下滑翔機等觀測
海洋科學(xué) 2022年5期2022-06-22
- 潛浮標技術(shù)發(fā)展應(yīng)用及展望
水下機器人、各類潛標和海底觀測網(wǎng)等組成的“天-空-陸-海-潛”五維立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。潛浮標作為整個海洋監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的重要一環(huán)，是海洋觀測站、調(diào)查船和調(diào)查飛機在空間和時間上的延伸擴展，是離岸監(jiān)測的重要手段。潛標系泊于海面以下，可通過釋放裝備進行回收，具有連續(xù)工作時間長、隱蔽性好的特點，能夠獲取海洋水下剖面資料和采集水下各類信號，海洋學(xué)家將其譽為“海洋上的地球同步衛(wèi)星”。中國是海洋大國，但仍不是海洋強國。發(fā)展?jié)摳思夹g(shù)對水文氣象測量、海洋工程建設(shè)及國防安全均具有重要
氣象水文海洋儀器 2022年1期2022-05-25
- 極地錨碇潛標系統(tǒng)回收探索與研究
術(shù)手段,海洋錨碇潛標系統(tǒng)具有觀測時間長、隱蔽、不易受海面氣象條件影響等優(yōu)點[1]。錨碇系統(tǒng)一般可分為潛標和明標,由于極地區(qū)域冰山、浮冰密布,漂移方向不定,對明標或者布置較淺的潛標帶來很大風(fēng)險[2],甚至造成纜繩斷裂以及儀器丟失等損失,所以在極地海域布放錨碇系統(tǒng)一般以潛標為主,明標布置的較少。用于海洋水文觀測的錨碇潛標一般由水下部分和水上甲板單元組成。水下部分主要包括主浮體、探測傳感器、纜繩、玻璃浮球、聲學(xué)釋放器、重力錨以及搭載的各類觀測儀器,觀測結(jié)束后通過
極地研究 2022年1期2022-04-24
- 臺風(fēng)期間浮標和潛標上ADCP的空間變化、數(shù)據(jù)誤差及校正
風(fēng)也會導(dǎo)致浮標、潛標系統(tǒng)上ADCP等儀器在水平和垂向上的位置發(fā)生較大改變，使測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。目前對走航ADCP觀測資料的質(zhì)量控制已有較多研究[17-18]，但對于臺風(fēng)等強擾動下浮標、潛標等觀測系統(tǒng)上 ADCP 資料的誤差和校正還缺少關(guān)注。本文通過一套幾何算法計算了臺風(fēng)前、后浮標和潛標上的ADCP空間變化和由此導(dǎo)致的流速誤差，并進行相應(yīng)的校正。通過臺風(fēng)期間觀測系統(tǒng)上ADCP數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，可以有效減小觀測誤差，提高數(shù)據(jù)的準確性，為分析海洋變化過程提供支撐。
海洋學(xué)研究 2022年1期2022-04-06
- 深海潛標布陣方式對海面聲源定位精度的影響
000)由于深海潛標對各種環(huán)境具有良好的適應(yīng)性，并且可以進行長期、定點、連續(xù)和多層面同步測量，是獲取海面聲源目標瞬態(tài)信號的重要手段，目前已在海洋科學(xué)調(diào)查研究、聲源目標定位等方面得到非常廣泛應(yīng)用[1]。聲源定位潛標主要基于長基線定位原理，采用到達時間差(TDOA)體制實現(xiàn)被動噪聲目標的聲學(xué)定位[2-3]。在定位過程中，聲源目標定位精度與目標相對于潛標陣的幾何關(guān)系密切相關(guān)。因此，在時差測量誤差及站址誤差一定的情況下，對潛標陣進行優(yōu)化布設(shè)是提高定位精度的一種有效
海洋工程 2022年2期2022-04-02
- 基于模糊故障樹的潛標系統(tǒng)布放回收風(fēng)險評估
基于模糊故障樹的潛標系統(tǒng)布放回收風(fēng)險評估楊 宇, 楊偉丙, 李宸堯, 蔡 頌(中國人民解放軍32033部隊,海南 海口, 570100)針對海洋環(huán)境監(jiān)測潛標系統(tǒng)布放回收成功率不高的問題, 結(jié)合相關(guān)文獻及專家意見, 分析潛標系統(tǒng)布放回收過程潛在風(fēng)險源, 基于模糊故障樹分析法獲得風(fēng)險基本事件與潛標系統(tǒng)布放回收事故間的關(guān)聯(lián)關(guān)系, 并對潛標系統(tǒng)在布放回收過程中發(fā)生事故的可能性進行定量分析, 獲得各基本事件的發(fā)生概率和關(guān)鍵重要度, 進而診斷潛標布放回收過程中的關(guān)鍵風(fēng)
水下無人系統(tǒng)學(xué)報 2022年1期2022-03-16
- 基于STM32 的水聲潛標值守控制模塊設(shè)計
聲信號質(zhì)量。采用潛標方式監(jiān)測噪聲具有隱蔽性好、受海浪影響小等優(yōu)點。水聲潛標使用時一般帶有聲學(xué)釋放器，布設(shè)入水后通過錨系裝置系留在預(yù)定的深度進行水聲監(jiān)測。任務(wù)結(jié)束后，通過工作船發(fā)送水聲遙控指令使釋放器動作，拋棄錨系裝置，潛標上浮至海面，由工作船進行打撈回收[4-6]。水聲潛標需要在電池供電條件下長時間待機、完全自主工作，按預(yù)設(shè)的時間節(jié)點或根據(jù)監(jiān)測到的水聽器信號特征啟動記錄。如果水聲潛標不能可靠工作，海上測試數(shù)周后打撈出水發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄不完整，將造成任務(wù)完成不全
電子設(shè)計工程 2022年4期2022-02-27
- 潛標錨泊系統(tǒng)靜姿態(tài)與渦激振動時頻分析
001）單點系泊潛標系統(tǒng)是一種較為普遍的海洋信息獲取裝備，通過在潛標系統(tǒng)上面懸掛各種功能設(shè)備測量不同的海洋環(huán)境指標，目前已被各國廣泛應(yīng)用。一般在潛標系統(tǒng)布放之前，需要根據(jù)具體用途及相關(guān)海域的實際情況，對系統(tǒng)整體的設(shè)備布置、浮力配置和連接方式進行設(shè)計，對系統(tǒng)的靜姿態(tài)和動力特性進行分析。由于海流、波浪等復(fù)雜流體的作用，系纜周圍會產(chǎn)生漩渦，進而在垂直于軸向和來流的方向產(chǎn)生周期性交變力，引發(fā)錨泊系統(tǒng)的渦激振動。嚴重時會干擾信號，限制測量儀器的穩(wěn)定性和靈敏性[1]，
海洋技術(shù)學(xué)報 2022年6期2022-02-01
- 深遠海磁力日變觀測系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用
區(qū)或測區(qū)附近布放潛標式海底磁力日變站，并取得了一定成功經(jīng)驗[1-3]。在已有工作的基礎(chǔ)上，對潛標式海底磁力日變站的設(shè)計和布放進行了改進，每套潛標系統(tǒng)至少布設(shè)兩個磁力日變站，確保日變數(shù)據(jù)的完整性，并在關(guān)鍵部位進行加固，提高整套系統(tǒng)的安全性。通過在西太平洋海域?qū)υ撎状帕θ兆?span id="j5i0abt0b" class="hl">潛標系統(tǒng)進行成功的布放回收，有效驗證了該套觀測系統(tǒng)的安全可靠性，且獲取的日變數(shù)據(jù)分析對比發(fā)現(xiàn)能夠滿足規(guī)范要求。1 潛標式磁力日變站系統(tǒng)設(shè)計潛標日變站系統(tǒng)由銥星信標、打撈浮球(1個)、主浮球(
物探化探計算技術(shù) 2021年6期2022-01-06
- 基于幾何精度稀釋的矢量潛標最優(yōu)布站
)0 引 言矢量潛標能夠獲得同時共點的聲壓信息與多路振速信息[1-2],組陣之后,既能獲得更高的信噪比,也能適用多種定位算法,因而在水聲目標被動定位中具備了諸多優(yōu)勢。被動定位方法按照定位體制與測量類型主要可以分為以下幾類:基于到達方向(direction of arrival,DOA)[3-6]、基于到達時差(time difference of arrival,TDOA)[7-10]、基于到達頻差[11]、基于多普勒變化率[12]、基于相位差變化率以及聯(lián)
系統(tǒng)工程與電子技術(shù) 2021年11期2021-11-10
- 深海潛標姿態(tài)的動力學(xué)仿真分析與驗證及沉降原因探究
1],自容式海洋潛標布放到定點位置幾個月至幾年,待其回收之后才能獲得布放時間段海洋資料數(shù)據(jù)[2-3]。20世紀 50年代,美國率先開展海洋潛標技術(shù)[4],帶動了世界各個海洋強國潛標觀測技術(shù)的發(fā)展,錨泊的設(shè)計和分析方法也隨之進步[5]。迄今為止,數(shù)學(xué)模型已經(jīng)能夠逐步模擬出極為近似錨泊線的柱狀模型,不論是否采用彈性存在的方法,都能對其張力進行分析[6]。Smith等[7]采用拉格朗日迭代分析懸鏈線方程模擬深海錨系多種成分錨泊線,將問題轉(zhuǎn)化為8自由度的單一多項式
海洋科學(xué) 2021年7期2021-08-27
- 潛標陣目標運動分析算法設(shè)計與仿真
000)1 引言潛標也被稱為水下浮標。通過浮體和錨系設(shè)備，潛標可以停留在預(yù)設(shè)的作業(yè)位置和作業(yè)深度，持續(xù)工作數(shù)月甚至更長的時間[1-2]。以往，潛標主要應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測等民用領(lǐng)域。為創(chuàng)新反潛作戰(zhàn)樣式，文獻[3]提出了一種將潛標陣應(yīng)用于反潛作戰(zhàn)的構(gòu)想，即在重要的海峽、航道或其他海域，前置部署由若干被動聲探測潛標組成的潛標陣，用于反潛目標的偵察和指示。在潛標陣中，各潛標使用被動聲探測方式，僅能獲得目標方位，再通過方位對目標運動要素進行估計，這類問題可歸屬于純方
兵器裝備工程學(xué)報 2021年7期2021-08-06
- 潛標抗漂移布放技術(shù)
種參數(shù)進行觀測。潛標作為重要的水下觀測設(shè)備，在海洋科學(xué)研究中具有重要作用，能對水體剖面實現(xiàn)原位、長期、連續(xù)、實時、高分辨率和高精度觀測。GOBAT等采用有限差分法建立了低張力海纜與海床相互作用的數(shù)學(xué)模型，并編寫了一套錨系姿態(tài)計算軟件。SEBASTIAO等基于離散的等效項近似模擬連續(xù)撓性原理，對纜索進行動態(tài)建模，得到了可快速自動檢索電纜的動態(tài)模型的通用算法。采用合理的潛標定位布放技術(shù)能提高觀測數(shù)據(jù)的準確性，相關(guān)研究已引起越來越多研究人員的重視。潛標入水之后，
船舶與海洋工程 2021年3期2021-07-16
- 潛標CTD的現(xiàn)場溫鹽比測方法研究
266071）潛標是一種在水下進行長期海洋環(huán)境觀測的錨定系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)包括主浮球、多種海洋觀測儀器、聲學(xué)釋放器、重力錨和串聯(lián)儀器的纜繩，大規(guī)模布放潛標已成為遠洋綜合科考船的常規(guī)作業(yè)內(nèi)容[1-3]。溫鹽深剖面測量儀（CTD）作為測量海洋物理性質(zhì)的重要觀測儀器有多種測量布放方式，包括站位測量，走航測量和長期定點測量[4-6]。潛標CTD是長期定點測量的典型方案，是潛標系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，可以為科研人員提供不同深度下精確的海水溫度、鹽度等參數(shù)[7]，對大洋暖
海洋技術(shù)學(xué)報 2021年2期2021-06-24
- 基于鐘差建模的水下定位時延修正算法
得知，故需對沉底潛標通過水面觀測收集一系列時延信息以對其進行精確標定。時延獲取有應(yīng)答與同步兩種方式，在通過同步方式獲取時延值時，水面設(shè)備與水下設(shè)備精準的時鐘同步是獲取精確時延的前提條件。由于水上GPS設(shè)備與水下設(shè)備存在固有鐘差，在定位時延中增加了一個干擾參數(shù)，使得獲取時延存在誤差，進而導(dǎo)致標定誤差。由此可見鐘差也是影響定位精度的一個重要因素，故建立水下同步信標的時鐘漂移模型是亟待解決的問題。衛(wèi)星鐘差的建模與預(yù)報已有許多學(xué)者進行了大量的研究，旨在修正衛(wèi)星導(dǎo)航
聲學(xué)技術(shù) 2021年2期2021-05-10
- 一種百平方千米級水下通信定位導(dǎo)航系統(tǒng)
聲通信定位一體化潛標裝備，搭配浮標平臺組成浮-潛標，形成水聲定位、導(dǎo)航和通信一體化組網(wǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)區(qū)域快速部署組網(wǎng)，面向百平方千米級海域提供水下定位、導(dǎo)航和通信服務(wù)。1 系統(tǒng)組成與方案設(shè)計1.1 系統(tǒng)組成水聲定位、導(dǎo)航和通信一體化組網(wǎng)系統(tǒng)將4個浮-潛標布設(shè)在一個正方形海域的4個頂點上。相鄰節(jié)點間距 10 km，可對 10 km×10 km 范圍內(nèi)的多個用戶提供導(dǎo)航定位通信功能，最大通信區(qū)域范圍為20 km×20 km。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)模也可以較充分地驗
艦船科學(xué)技術(shù) 2021年1期2021-03-09
- 基于雙ARM 的水聲信號采集潛標控制系統(tǒng)設(shè)計
引言水聲信號采集潛標系統(tǒng)又稱水下浮標系統(tǒng),能夠在惡劣的海洋環(huán)境條件下定點、無人值守、隱蔽地對海底信號進行采集[1-3]。作為一種探測水下信號的重要技術(shù)裝備,潛標系統(tǒng)具有其他探測設(shè)備不可替代的作用,被廣泛應(yīng)用于國防建設(shè)、海洋科學(xué)研究、海洋綜合利用等各個領(lǐng)域[4]。潛標技術(shù)的研究始于20 世紀50 年代的美國,隨后,世界海洋強國相繼開展類似的研究和應(yīng)用。經(jīng)過70 多年的發(fā)展,潛標在基礎(chǔ)理論、新技術(shù)、新材料、新工藝等方面取得了長足進展[5]。目前,美國、日本、澳
高技術(shù)通訊 2021年11期2021-02-11
- 一種基于潛標基陣的信號接力定位方法*
，分別是浮標式和潛標式。浮標式水聲定位系統(tǒng)的測量浮標均錨系于海底，會對水下目標的安全機動及拖曳式聲納的安全使用造成影響；潛標式系統(tǒng)由布放于海底的潛標基陣和布放于測量區(qū)邊緣的監(jiān)測浮標共同完成水下目標的定位任務(wù)，對潛艇及拖曳聲納的安全機動影響最小，但受監(jiān)測浮標的水聲作用距離限制，有效監(jiān)測區(qū)域較小，難以滿足大范圍監(jiān)測保障需求［1～10］。近幾年，水聲對抗試驗的范圍越來越大，為防止對艦艇戰(zhàn)術(shù)機動和安全產(chǎn)生影響，監(jiān)測浮標只能布放在試驗區(qū)域之外，而單個浮標水聲監(jiān)測距離
艦船電子工程 2020年11期2020-12-23
- 基于潛標觀測的呂宋海峽以東深海海流的低頻變異
[1–7]。深海潛標能提供長時間序列的海流的直接觀測資料，對深海海流的研究具有重要作用。Yoshioka 等[8]分析了位于西太平洋西馬里亞納海盆的潛標資料，發(fā)現(xiàn)4040m 深的海流存在約60 d 周期的季節(jié)內(nèi)振蕩，作者分析認為與斜壓羅斯貝波的傳播有關(guān)；梁楚進等[9]分析了熱帶東太平洋的中國多金屬結(jié)核開辟區(qū)的潛標資料，發(fā)現(xiàn)近底層流動表現(xiàn)出約51 d 的波動，地形對離底50m 以內(nèi)的低頻流動有明顯的影響；Kawabe 等[10]分析了位于威克島通道東側(cè)和西側(cè)
海洋學(xué)報 2020年9期2020-10-09
- 國產(chǎn)深海準實時傳輸潛標系統(tǒng)設(shè)計
150001)潛標是海洋環(huán)境監(jiān)測中最可靠、最準確的手段之一, 在應(yīng)用海域范圍、觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量以及海上軍事監(jiān)測和預(yù)警上具有顯著優(yōu)勢, 可為深海動力環(huán)境預(yù)報與海洋軍事環(huán)境保障提供資料支撐。潛標技術(shù)于20世紀50年代初首先在美國開展, 隨后, 世界海洋強國也相繼開展研究和應(yīng)用, 目前在大型海洋研究項目中常常布放大量的潛標系統(tǒng)。我國于20世紀70 年代開始海洋潛標技術(shù)研究, 于1982年正式立項研制千米測流潛標系統(tǒng)。之后經(jīng)過20多年發(fā)展, 我國自主潛標觀測技術(shù)取得
海洋科學(xué) 2020年7期2020-07-24
- 安達曼海內(nèi)孤立波的潛標觀測分析研究
基于此，本文通過潛標實測的溫度和流速等數(shù)據(jù)，對安達曼海中部深水內(nèi)孤立波的方向、振幅進行分析；應(yīng)用徹體力理論研究安達曼海的內(nèi)孤立波波源位置，并與衛(wèi)星遙感觀測結(jié)果進行對比；結(jié)合內(nèi)孤立波的傳播速度，分析了內(nèi)孤立波在安達曼海中部海域可能的生成機制。1 數(shù)據(jù)和方法1.1 錨系潛標觀測潛標系統(tǒng)布放在安達曼海中部(位置見圖1)，觀測時間為2016年6月到2017年7月，觀測海域水深約2 670 m，觀測區(qū)的范圍及安達曼海的水深如圖1所示。潛標系統(tǒng)由1臺聲學(xué)多普勒海流剖面
海洋學(xué)研究 2020年4期2020-07-09
- 深海聲學(xué)潛標的定位方法研究
京100000)潛標是獲取海洋環(huán)境噪聲信息的重要技術(shù)裝備。潛標裝置能攜帶多種測量和探測儀器, 在惡劣海況條件下相對隱蔽地進行長期、定點、連續(xù)和多層面同步測量, 所以潛標裝置在海洋科學(xué)調(diào)查研究、海洋軍事偵察等方面得到了廣泛的應(yīng)用[1-4]。潛標技術(shù)最早發(fā)展于上個世紀50年代的美國，60多年來已發(fā)展為一種主要的海洋測量設(shè)備[5]?，F(xiàn)在國際上除了美國，英國、法國、俄國、加拿大等國也成立了以水下工程技術(shù)和深潛技術(shù)為主的一批海洋高新技術(shù)開發(fā)機構(gòu)。潛標技術(shù)也向綜合性、
聲學(xué)技術(shù) 2020年3期2020-07-07
- 南海東北部C型內(nèi)孤立波的觀測與分析
該海域5個站位的潛標實測數(shù)據(jù)進行分析;重點探討內(nèi)孤立波傳播過程中方向、速度和最大振幅的變化規(guī)律。研究結(jié)果可為發(fā)展該海域內(nèi)孤立波預(yù)報與預(yù)警模式提供依據(jù)。1 潛標觀測數(shù)據(jù)與方法1.1 潛標觀測方案設(shè)計潛標觀測于2018-07-21—12-21進行,作業(yè)海區(qū)為南海北部東沙環(huán)礁以西陸坡海域,5套潛標的布放位置及水深分布如圖1所示。可見5個潛標站位構(gòu)成2條斷面:A-B-D 斷面和A-C-E 斷面。每條斷面對應(yīng)的海底地形如圖2所示。潛標的測量系統(tǒng)主要由4種儀器組成:美
海洋科學(xué)進展 2020年2期2020-05-29
- 一種水下海洋儀器潮流能供電系統(tǒng)
、浮標通信模塊、潛標模塊和潮流能水下發(fā)電模塊。潮流能水下發(fā)電模塊：當(dāng)海流流速達到要求時，啟動發(fā)電；將海流的動能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化為三相交流電；并將三相交流電傳給潛標模塊。潛標模塊：接收潮流能水下發(fā)電模塊傳來的三相交流電；對三相交流電的輸出電流、輸出電壓進行實時監(jiān)測；將監(jiān)測到的實時電流、電壓值發(fā)送至浮標通信模塊；對三相交流電進行整流穩(wěn)壓處理，生成穩(wěn)壓直流電，進行存儲。浮標通信模塊：接收潛標模塊傳來的實時電流、電壓值；進行數(shù)據(jù)打包，定時將打包后的數(shù)據(jù)發(fā)送至岸
軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品 2020年3期2020-04-07
- 我國首次實現(xiàn)深海6000米數(shù)據(jù)北斗衛(wèi)星實時傳輸
是首次實現(xiàn)了深海潛標大容量數(shù)據(jù)的北斗衛(wèi)星實時傳輸。該項自主研發(fā)的技術(shù)成果克服了深海潛標載荷容積小、供電少和數(shù)據(jù)量大等困難，改變了以往依賴國外通信衛(wèi)星的歷史，顯著提高了深海數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)陌踩?、自主性和可靠性。另一項重大突破是融合感?yīng)耦合和水聲通信技術(shù)，首次實現(xiàn)了深海6000米大水深數(shù)據(jù)的實時傳輸，在大洋上層實現(xiàn)了每100米一個溫鹽流數(shù)據(jù)的實時傳輸，在大洋中深層實現(xiàn)每500米一個溫鹽流數(shù)據(jù)的實時傳輸。
資源導(dǎo)刊(信息化測繪) 2019年2期2019-01-04
- 近水面條件下潛標運動姿態(tài)控制技術(shù)*
100)0 引言潛標是采用單點或多點錨泊系留方式,固定于深海一定深度實現(xiàn)海洋環(huán)境探測的海洋裝備,廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境調(diào)查、科學(xué)試驗及其他領(lǐng)域。就單點系留深海探測平臺而言,其上搭載的探測、通信等功能模塊對其水下姿態(tài)往往有一定的要求[1],例如,王明午在文獻[2]中提出,某深海潛標搭載實驗儀器的極限傾角小于26°。對于系留固定式潛標水下姿態(tài)控制通常采用主、被動兩種方式進行,被動控制主要通過增加正浮力、系留帶、激流絲等方式實現(xiàn)穩(wěn)定,該方法的優(yōu)點在于無能耗、成本低,
彈箭與制導(dǎo)學(xué)報 2018年3期2018-08-27
- 深海潛標觀測數(shù)據(jù)無線實時傳輸系統(tǒng)設(shè)計
張震，曾迪?深海潛標觀測數(shù)據(jù)無線實時傳輸系統(tǒng)設(shè)計徐立軍1,2，侯朝煥1，鄢社鋒1,2，張震1，曾迪1（1. 中國科學(xué)院聲學(xué)研究所，北京 100190；2. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100190）針對深海潛標數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)男枨?，設(shè)計了一種無線數(shù)據(jù)實時傳輸技術(shù)方案，實現(xiàn)在長達一年時間內(nèi)對深海潛標流速數(shù)據(jù)的實時獲取。由于水介質(zhì)和空氣介質(zhì)的不同，該方案在水下和水上采用了不同的數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)，其中在水下采用了無線水聲通信方式實現(xiàn)深海潛標數(shù)據(jù)實時獲取，而在水上則采用銥
電信科學(xué) 2018年6期2018-07-03
- 水下潛標布放系統(tǒng)水動力學(xué)分析
310058)潛標作為現(xiàn)代海洋離岸監(jiān)測的重要基礎(chǔ)設(shè)施，能夠自主實時對海洋水文、氣象等要素進行全方面連續(xù)的監(jiān)測，是海洋其他諸多探測手段在時空上的延伸拓展。潛標受固定錨的作用而錨定于特定的海底位置，通過系留索的釋放器上浮回收，對水下環(huán)境剖面資料的獲取尤為重要，自身優(yōu)良的隱蔽性、穩(wěn)定性是其他水下監(jiān)測方法無法具有的，世界各國對潛標系統(tǒng)日益重視，后者也日益得到廣泛的應(yīng)用[1-4]。潛標水下布放水動力學(xué)特性研究具有獨特的意義。水下布放相比于水上布放，由于布放點距離錨
水道港口 2018年2期2018-05-10
- 潛標式海洋探測儀控制系統(tǒng)及模塊設(shè)計
316000）潛標式海洋探測儀控制系統(tǒng)及模塊設(shè)計宗 振1,2，蔡曉冬1,2，劉玉良1,2（1.浙江海洋大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院，浙江 舟山 316022；2.浙江省近海海洋工程技術(shù)重點實驗室，浙江 舟山 316000）基于CORTEX M4內(nèi)核的STM32嵌入式系統(tǒng)，設(shè)計并實現(xiàn)了用于長期監(jiān)測海洋地理環(huán)境參數(shù)（溫度、鹽度、濕度等）的潛標式海洋探測儀，給出了主控系統(tǒng)及各個模塊的設(shè)計方案及選型，通過合理的功能分配，可靠的硬件設(shè)計和有效的軟件實現(xiàn)，使探測儀具備低功
海洋技術(shù)學(xué)報 2017年5期2017-11-17
- 水下預(yù)警體系中警戒潛標系統(tǒng)地位與使命研究
性特點，指出警戒潛標系統(tǒng)在水下預(yù)警裝備發(fā)展方面的必要性。分析了警戒潛標系統(tǒng)在水下預(yù)警體系當(dāng)中的重要地位，闡明了警戒潛標系統(tǒng)擔(dān)負的作戰(zhàn)使命。【關(guān)鍵詞】警戒潛標； 水下預(yù)警；地位；作戰(zhàn)使命【Abstract】The complex geographical environment of our sea area has been presented， and the necessity of warning subsurface-buoy for the de
科技視界 2017年4期2017-05-22
- 基于潛標資料的中南半島外海水文特征分析
66100)基于潛標資料的中南半島外海水文特征分析張洪欣1，唐聲全2，劉祥宇1，張小波1，張瑩1，陳學(xué)恩2(1.國家海洋局北海海洋技術(shù)保障中心，山東 青島 266033；2.中國海洋大學(xué)海洋與大氣學(xué)院，山東 青島 266100)基于2012年9月—2013年12月中南半島外海累計16個月的長時間序列潛標觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合AVISO海表面高度異常(sea level anomaly，SLA)數(shù)據(jù)，首次詳細分析了中南半島外海典型中尺度渦的運動規(guī)律和垂向特征及其對環(huán)
海洋氣象學(xué)報 2017年1期2017-04-13
- 西太平洋深海科學(xué)觀測網(wǎng)的建設(shè)和運行*
際領(lǐng)先的西太平洋潛標觀測網(wǎng), 現(xiàn)已成功獲取西太平洋代表性海域連續(xù)3年的溫度、鹽度和海流等數(shù)據(jù), 并在 2016年航次中首次實現(xiàn)了深海觀測數(shù)據(jù)的實時回傳, 成功破解了這一海洋觀測難題。深海觀測數(shù)據(jù)的長時間連續(xù)積累和實時化傳輸,將加快我國海洋與氣候預(yù)報和環(huán)境保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)步伐, 提升我國深海探測和科學(xué)研究能力, 為實施“21世紀海上絲綢之路”倡議、保障國家海洋環(huán)境安全提供重要基礎(chǔ)支撐。1 構(gòu)建西太平洋科學(xué)觀測網(wǎng)的戰(zhàn)略意義熱帶西太平洋擁有全球海洋中最大的暖水體
海洋與湖沼 2017年6期2017-03-31
- 聲層析潛標主控模塊設(shè)計與實現(xiàn)
0023）聲層析潛標主控模塊設(shè)計與實現(xiàn)曾景賢 蔣國軍 夏鐵堅（第七一五研究所，杭州，310023）設(shè)計了以FPGA作為主控芯片的聲層析潛標核心控制單元主控模塊，給出了主控模塊具體電路實現(xiàn)和軟件流程。湖海試驗中，該模塊滿足潛標電子系統(tǒng)的使用要求。海洋聲學(xué)層析術(shù)；聲層析潛標；主控模塊；控制單元； FPGA1 引言海洋聲學(xué)層析術(shù)是指利用聲學(xué)方法在大范圍海域測量海洋動力特性的一種遙感技術(shù)[1]。海水的溫度、鹽度、流向和流速，都對聲波在海水中傳播的速度有影響，可利用
聲學(xué)與電子工程 2016年2期2016-11-09
- 基于長基線水聲定位系統(tǒng)誤差分析以及定位精度研究
精度的測距誤差、潛標位置偏移、聲線彎曲、目標移動等。仿真了不同測距誤差以及不同潛標偏移誤差下整個區(qū)域內(nèi)不同位置的定位精度，對聲線曲率進行了修正并仿真了等效聲速剖面與實際聲速剖面聲速對定位精度的影響。在一定區(qū)域內(nèi)，存在以高斯分布的測距誤差，中心位置定位精度最高，定位誤差起伏較小，以中心向外輻射，距離中心越遠的區(qū)域定位精度越低起伏越大；當(dāng)潛標存在偏移誤差時，真實測距值與偏移測距值之差為雙曲線，雙曲線焦點為潛標真實位置和潛標偏移位置，目標在焦點的中垂線上時，測距
聲學(xué)與電子工程 2016年2期2016-11-09
- 我國熱帶西太平洋科學(xué)觀測網(wǎng)初步建成*
年 15 套深海潛標及數(shù)據(jù)的成功回收，世界上最大規(guī)模的熱帶西太平洋科學(xué)觀測網(wǎng)的初步建成，我國科學(xué)家獲得了熱帶西太平洋代表性海域連續(xù)一年涵蓋海洋上層和中深層水體的溫度、鹽度和洋流等觀測數(shù)據(jù)，這是世界上首次在這一地區(qū)獲取高質(zhì)量、高時空分辨率的定點連續(xù)數(shù)據(jù)，填補了國際上對該海域中深層環(huán)流大規(guī)模同步觀測的空白，為我國大洋觀測網(wǎng)的建設(shè)和運行積累了寶貴經(jīng)驗，起到了示范作用。該網(wǎng)絡(luò)將會為我國大洋環(huán)流及其對我國氣候效應(yīng)的研究探索提供持續(xù)的數(shù)據(jù)支撐，將提高我國氣候和海洋環(huán)境
中國科學(xué)院院刊 2016年2期2016-10-18
- 深海潛標布放運動與定深控制策略研究
26602）深海潛標布放運動與定深控制策略研究葛德宏1，2，朱海1，高大遠1，王光輝1 （1.海軍潛艇學(xué)院，山東 青島 266199；2.中國人民解放軍92267部隊，山東 青島 266102）深海潛標是一種海洋環(huán)境監(jiān)測平臺，具有多元化的海洋科學(xué)研究能力。本文針對一種可實現(xiàn)自動分離、錨泊的一體化潛標，開展布放運動與定深控制研究。建立潛標水中整體和分離運動的模型，其中考慮了剎車的過渡過程；提出 bang-bang 控制定深策略。仿真結(jié)果表明，潛標分離后可以自
艦船科學(xué)技術(shù) 2016年7期2016-10-09
- 新型潛標系統(tǒng)綜合保障體系架構(gòu)設(shè)計*
0033)?新型潛標系統(tǒng)綜合保障體系架構(gòu)設(shè)計*宋磊胡金華張衛(wèi)袁駿(海軍工程大學(xué)電子工程學(xué)院武漢430033)裝備綜合保障要求在裝備研制的同時，同步規(guī)劃和考慮保障系統(tǒng)建設(shè)，以保證其盡快形成戰(zhàn)斗力。文章簡述了國內(nèi)外裝備綜合保障發(fā)展概況，根據(jù)潛標系統(tǒng)全壽命周期研制的特點，結(jié)合裝備保障性發(fā)展的最新理論，進行了新型潛標系統(tǒng)綜合保障的體系架構(gòu)設(shè)計，并歸納了全壽命周期內(nèi)綜合保障的主要相關(guān)工作，為全面開展新型潛標系統(tǒng)的綜合保障研究奠定了基礎(chǔ)。潛標系統(tǒng)； 全壽命周期； 綜合
艦船電子工程 2016年8期2016-09-09
- 深海潛標多螺旋槳推力姿態(tài)控制仿真
26602）深海潛標多螺旋槳推力姿態(tài)控制仿真朱 海1，葛德宏1， 2，陳建華1，蔡 鵬1 （1. 海軍潛艇學(xué)院，山東 青島 266042； 2. 中國人民解放軍92267部隊，山東 青島 266102）海洋潛標上搭載的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備和儀器對潛標姿態(tài)提出了不同的要求，針對潛標在水平流的作用下產(chǎn)生縱傾和橫傾時的姿態(tài)主動控制問題，化簡潛標空間運動的非線性數(shù)學(xué)模型為 2 個垂直面運動模型，基于該解耦模型，采用多螺旋槳推力為控制量，提出了一種基于輸入輸出線性化的狀態(tài)反
艦船科學(xué)技術(shù) 2016年4期2016-08-17
- 實時傳輸潛標及自持式剖面漂流浮標產(chǎn)品化技術(shù)研究總結(jié)報告
摘 要：實時傳輸潛標總結(jié)分析前期研究技術(shù)存在的問題，通過改進通信浮標配置技術(shù)，優(yōu)化通信浮標外形設(shè)計，增加抗扭接頭，并經(jīng)過多類別試驗，驗證了改進措施有效的延長了系留通信纜使用壽命；修訂了實時傳輸潛標標準，固化了生產(chǎn)工藝和技術(shù)文件，提高硬件保障條件；自持式剖面漂流浮標總結(jié)介紹了研究基礎(chǔ)、研究思路和總體方案，并圍繞8項研究內(nèi)容的研究過程和形成的技術(shù)文件和生產(chǎn)工藝進行了詳細的介紹，針對前期研究和本次產(chǎn)業(yè)化研究過程中存在的問題進行了分析，并進行了改進和驗證，進一步完
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2016年5期2016-05-14
- 掩體式防拖潛標探測裝置的設(shè)計與研究
斷發(fā)展的需要, 潛標系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛。如何改進潛標的測量技術(shù)和方法, 已成為廣大海洋科技工作者的共識[1-2]。多年來, 海洋漁業(yè)、海洋運輸、海洋開發(fā)等各種海洋活動, 是影響海洋環(huán)境連續(xù)觀測與質(zhì)量的最主要因素,是觀測儀器設(shè)備受到損壞的禍首之一, 又是影響海上潛標測量質(zhì)量以及導(dǎo)致海洋觀測儀器丟失的主要根源, 特別是在淺海水域, 更是防不勝防、束手無策。預(yù)防和解決海洋環(huán)境連續(xù)觀測的防拖問題, 是世界各國海洋科學(xué)家共同面臨的世紀難題。針對淺海區(qū)海上潛標、觀測儀
海洋科學(xué) 2015年3期2015-12-15
- 自升式連體潛標測量系統(tǒng)的設(shè)計與實施
300451)潛標測量技術(shù)是近幾十年由一些海洋發(fā)達國家開始使用并發(fā)展起來的。長期以來, 國內(nèi)外學(xué)者, 針對海洋環(huán)境調(diào)查技術(shù)問題, 不斷地進行改進與探索, 特別在潛標測量技術(shù)方面有了不斷發(fā)展與改進, 隨著觀測儀器設(shè)備性能、體積、浮體材料的不斷改進, 使得海洋環(huán)境觀測技術(shù)手段有了很大提高。潛標系統(tǒng)是海洋環(huán)境測量的最重要技術(shù)手段之一, 在惡劣的海洋環(huán)境條件下, 無需人工值守, 對海洋水文要素進行長期、連續(xù)、同步、自動的測量, 是遠離海岸測量的重要設(shè)備,具有其他
海洋科學(xué) 2014年12期2014-12-15
- 基于中繼浮標實現(xiàn)水下運動目標大范圍監(jiān)測方法研究＊
，分別是浮標式和潛標式水聲定位系統(tǒng)。浮標式水聲定位系統(tǒng)的測量浮標需要錨系于海底，對潛艇的安全機動及拖曳式聲納的安全使用造成影響。而潛標式水聲定位系統(tǒng)由于工藝水平及海洋噪聲影響了聲的傳播距離，使得監(jiān)測船對潛標的管理有效距離大大降低，無法滿足在水下目標進行大范圍對抗時母船對其監(jiān)測。本文提出了一種基于監(jiān)測浮標中繼配合潛標的技術(shù)，使得在監(jiān)測母船水聲作用距離之外的潛標，其聲學(xué)信號由監(jiān)測浮標接收后經(jīng)無線電轉(zhuǎn)發(fā)，監(jiān)測母船通過監(jiān)測浮標接收轉(zhuǎn)發(fā)的聲學(xué)信號實現(xiàn)對遠距離潛標的信
艦船電子工程 2013年2期2013-10-16
- 一種適用于石油平臺的有纜潛標系統(tǒng)的設(shè)計與布放方法
本文設(shè)計一套有纜潛標系統(tǒng), 從海底到平臺垂直布放一根受力鋼纜, 測量設(shè)備和通訊電纜依附于受力鋼纜上。布放時采用船舶布放有纜潛標水下部分, 平臺布放有纜潛標水面以上部分, 兩部分在水面附近進行連接, 調(diào)整受力, 可以快速完成布放。1 有纜潛標系統(tǒng)概況有纜潛標系統(tǒng)所在平臺為一個導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)平臺,附近平均水深196 m, 需要建立一套有纜潛標測量海底到平臺的海流和溫鹽剖面數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集通訊電纜長度總計250 m, 其中196 m位于水下,連接26臺設(shè)備,
海洋科學(xué) 2012年12期2012-10-13
- 深海潛標ADCP的實時數(shù)據(jù)傳輸
66003)深海潛標ADCP的實時數(shù)據(jù)傳輸趙忠生, 袁志偉, 黃 磊, 李延剛, 韓雪雙, 楊寶起, 陳海濤(中國海洋大學(xué), 山東青島 266003)深海潛標觀測是深海觀測獲取長周期海洋科學(xué)數(shù)據(jù)的重要調(diào)查手段, 由于深海海域環(huán)境非常復(fù)雜, 潛標易丟失或終止正常工作, 造成重大損失。本研究基于銥星衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信模塊, 開發(fā)與深水潛標上安裝的RDI 75k ADCP相匹配的數(shù)據(jù)解析壓縮軟硬件, 建立一套遠程實時獲取潛標ADCP數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng), 實現(xiàn)對深海潛標AD
海洋科學(xué) 2012年8期2012-01-11
- 基于LabVIEW的自升沉式潛標模擬測試系統(tǒng)設(shè)計
IEW的自升沉式潛標模擬測試系統(tǒng)設(shè)計陳宗喜1，張喜驗2，綦聲波1，郭安剛1(1.中國海洋大學(xué)工程學(xué)院，山東 青島266100；2.山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所,山東 青島 266001)自升沉式潛標正式布放使用前應(yīng)進行大量的測試試驗工作。為了能夠在岸邊或?qū)嶒炇覍?span id="j5i0abt0b" class="hl">潛標的各項性能進行驗證和調(diào)試工作，開發(fā)了基于LabVIEW的潛標模擬測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用虛擬儀器的特點，采用模塊化編程技術(shù)，利用軟件模擬潛標在水下的各種運動狀態(tài)及傳感器感應(yīng)的測量參數(shù)變化，或通
海洋技術(shù)學(xué)報 2012年2期2012-01-10
- H y p a c k軟件在布放深水潛標中的應(yīng)用
手段的不斷發(fā)展，潛標的系統(tǒng)調(diào)查由近岸走向大洋，并已經(jīng)成為深海大洋重要的調(diào)查方式，潛標的布放深度由幾十米延伸到幾千米。深海潛標的布放和淺水潛標類似，均采用先標后錨的步驟和單錨繃緊的錨泊方式，即先把主浮球投放入海，使其漂浮在水面上，再把各種調(diào)查儀器按預(yù)定的次序和深度隨錨系的纜繩投放到海面，最后將錨碇重塊投放入海，錨碇重塊觸底后趨于穩(wěn)定[1]。利用重塊的重量將主浮球和整個錨系拉至水面以下設(shè)計的深度，利用浮球的剩余浮力將錨系纜繩拉緊，進行連續(xù)不斷的觀察工作，為深海
世界海運 2011年8期2011-04-20
- 基于GLScene的潛標姿態(tài)回放系統(tǒng)
GLScene的潛標姿態(tài)回放系統(tǒng)劉 慧，楊書凱，劉 敏，魯成杰，楊俊賢（山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所，山東 青島 266001）論述了三維可視化場景建立過程中如何應(yīng)用GLScene實現(xiàn)上浮下潛浮標模型的建立、調(diào)入和姿態(tài)回放過程。建立了上浮下潛浮標的模型，顯示了上浮下潛浮標的運動軌跡和在各階段的運動姿態(tài)，最后給出了上浮下潛浮標運動過程中的場景效果圖。GLScene；潛標；姿態(tài)上浮下潛浮標系統(tǒng)（以下簡稱潛標系統(tǒng)）是一種可以搭載多種傳感器進行海洋剖面數(shù)據(jù)調(diào)查的
海洋技術(shù)學(xué)報 2011年4期2011-01-10
- 深水潛標的耐壓計算與變形分析
00049）深水潛標的耐壓計算與變形分析王靜1,2，欒錫武1（1.中國科學(xué)院海洋研究所 海洋地質(zhì)與環(huán)境重點實驗室，山東 青島 266071；2.中國科學(xué)院研究生院，北京 100049）深海觀測潛標是一種深海觀測儀器設(shè)備，用于深海底部的環(huán)境觀測和研究。深海潛標設(shè)計的難點之一是潛標殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、耐壓計算及材料選擇。在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上，利用abaqus軟件，采用有限元方法，計算出額定外壓下殼體的形變，并進行了額定外壓下的失穩(wěn)計算，計算了殼體在高壓環(huán)境下的體積和
海洋通報 2010年5期2010-09-11
- 中國首次在南極成功投放并回收潛標系統(tǒng)
海域成功回收一套潛標系統(tǒng)，這是中國首次在南極成功投放并回收潛標，潛標記錄的觀測數(shù)據(jù)將為研究南極環(huán)境提供重要參考。此次回收的潛標系統(tǒng)主要由溫度鹽度采集器、沉積物捕獲器、聲學(xué)多普勒海流剖面儀和浮球組等設(shè)備組成，主要對南大洋的溫度、鹽度、流速等數(shù)據(jù)進行長期觀測，分析普里茲灣冰間湖形成和維持的過程，為研究南極大陸周邊海域海洋、海冰、大氣之間的相互作用提供支持。這套潛標系統(tǒng)是中國第26次南極考察隊于2009年12月6日在前往中山站的途中布放的。截至回收之日，該潛標已
中國科技信息 2010年5期2010-08-15