潜标
- 海洋电磁测量单点系泊潜标系统平衡姿态分析
点系泊多节点测量潜标系统可以实现海洋环境电磁场垂向剖面监测，为采用电磁方法探索海下目标提供有效电磁环境信息。单点系泊海下潜标系统是实现对海洋环境的定点、长期、多参数监测的重要装置之一。海洋电磁测量单点系泊潜标系统在水下的平衡姿态对相关数据测量的可靠性、系统结构设计的安全性、对不同海况的适应性以及其布放和回收方式均具有重要的意义。通过对水下缆索系统的受力分析，建立相应的模型并进行求解，是分析潜标系统水下姿态的主要方法，如集中质量法[6]、有限差分法[7]、直
山东科学 2023年1期2023-02-25
- 基于OrcaFlex的坐底式海底潜标释放系统运动仿真分析
)1 引 言海底潜标作为现代海洋离岸监测的重要基础设备，能够自主实时对海洋水文、气象等要素进行全方面连续的监测，是海洋其他诸多探测手段在时空上的延伸拓展[1-3]。坐底式海底潜标底座采用开放式设计，不会堵塞海底气体泄漏通道，且能适应更广泛的海底底质类型，尤其是海底天然气水合物赋存区，受固定锚的作用可锚定于特定的海底位置，获取海底边界层位海洋物理及海洋化学基线数据，能科学指导海洋天然气水合物的勘探开发[4]。因此，顺利回收坐底式海底潜标尤为重要，通常通过海上
工程地球物理学报 2022年6期2022-12-28
- “科学三号”科考船回收深海潜标实践
266000）潜标由于其自带的自容式数据存储器容量的限制，需要在特定的时间段进行维护，通常的作业流程为：在现场释放回收潜标，读取数据，更换电池后重新布放，以实现获得连续数据观测的目的。深海潜标一般长几千米，搭载的观测设备几十种之多，结构复杂，布放的水域比较开阔，通常此类维护作业由大吨位、具有动力定位的远洋科考船负责完成。近些年，我国周边海域的形势严峻复杂多变，对正常的科考活动造成了众多不利影响。原计划由其它科考船船执行的航次任务，最终不得不由“科学三号”
中国水运 2022年9期2022-10-14
- 基于潜标的入水冲击仿真研究
析[6-10]。潜标在入水过程中，当其底部受到较大的冲击载荷时，会出现结构损坏，内部元器件失灵等诸多问题。本文采用STAR-CCM+ ，基于重叠网格，对潜标抛放时的入水冲击问题进行研究。1 基本控制方程本文采用的控制方程主要为连续性方程以及N-S方程。1.1 连续性方程连续性方程（质量守恒方程），可以通过质量守恒定律推出：其中，ρ 为流体密度；t 为时间；u 为速度矢量。1.2 N-S 方程Navier-Stokes 方程，简称N-S 方程。具体描述为:外
科学技术创新 2022年23期2022-07-25
- 水下升降式准实时通信潜标控制系统研制
266237)潜标是海洋环境监测中最可靠、最准确的手段之一, 在应用海域范围、观测数据质量以及海上军事监测和预警上具有显著优势, 可为深海动力环境预报与海洋军事环境保障提供资料支撑[1]。随着我国国家级海洋战略的实施以及一带一路战略的推进, 海洋环境监测成为海洋研究与开发的重要内容和重要保障措施之一[2], 在海洋科学研究、经济建设及国防安全等领域对实时海洋环境感知能力提出了迫切需求[3]。目前海洋资料的获取有卫星、浮标、潜标和科考船只、水下滑翔机等观测
海洋科学 2022年5期2022-06-22
- 潜浮标技术发展应用及展望
水下机器人、各类潜标和海底观测网等组成的“天-空-陆-海-潜”五维立体监测网络。潜浮标作为整个海洋监测系统内的重要一环，是海洋观测站、调查船和调查飞机在空间和时间上的延伸扩展，是离岸监测的重要手段。潜标系泊于海面以下，可通过释放装备进行回收，具有连续工作时间长、隐蔽性好的特点，能够获取海洋水下剖面资料和采集水下各类信号，海洋学家将其誉为“海洋上的地球同步卫星”。中国是海洋大国，但仍不是海洋强国。发展潜浮标技术对水文气象测量、海洋工程建设及国防安全均具有重要
气象水文海洋仪器 2022年1期2022-05-25
- 极地锚碇潜标系统回收探索与研究
术手段,海洋锚碇潜标系统具有观测时间长、隐蔽、不易受海面气象条件影响等优点[1]。锚碇系统一般可分为潜标和明标,由于极地区域冰山、浮冰密布,漂移方向不定,对明标或者布置较浅的潜标带来很大风险[2],甚至造成缆绳断裂以及仪器丢失等损失,所以在极地海域布放锚碇系统一般以潜标为主,明标布置的较少。用于海洋水文观测的锚碇潜标一般由水下部分和水上甲板单元组成。水下部分主要包括主浮体、探测传感器、缆绳、玻璃浮球、声学释放器、重力锚以及搭载的各类观测仪器,观测结束后通过
极地研究 2022年1期2022-04-24
- 台风期间浮标和潜标上ADCP的空间变化、数据误差及校正
风也会导致浮标、潜标系统上ADCP等仪器在水平和垂向上的位置发生较大改变，使测量数据产生误差。目前对走航ADCP观测资料的质量控制已有较多研究[17-18]，但对于台风等强扰动下浮标、潜标等观测系统上 ADCP 资料的误差和校正还缺少关注。本文通过一套几何算法计算了台风前、后浮标和潜标上的ADCP空间变化和由此导致的流速误差，并进行相应的校正。通过台风期间观测系统上ADCP数据的质量控制，可以有效减小观测误差，提高数据的准确性，为分析海洋变化过程提供支撑。
海洋学研究 2022年1期2022-04-06
- 深海潜标布阵方式对海面声源定位精度的影响
000)由于深海潜标对各种环境具有良好的适应性，并且可以进行长期、定点、连续和多层面同步测量，是获取海面声源目标瞬态信号的重要手段，目前已在海洋科学调查研究、声源目标定位等方面得到非常广泛应用[1]。声源定位潜标主要基于长基线定位原理，采用到达时间差(TDOA)体制实现被动噪声目标的声学定位[2-3]。在定位过程中，声源目标定位精度与目标相对于潜标阵的几何关系密切相关。因此，在时差测量误差及站址误差一定的情况下，对潜标阵进行优化布设是提高定位精度的一种有效
海洋工程 2022年2期2022-04-02
- 基于模糊故障树的潜标系统布放回收风险评估
基于模糊故障树的潜标系统布放回收风险评估杨 宇, 杨伟丙, 李宸尧, 蔡 颂(中国人民解放军32033部队,海南 海口, 570100)针对海洋环境监测潜标系统布放回收成功率不高的问题, 结合相关文献及专家意见, 分析潜标系统布放回收过程潜在风险源, 基于模糊故障树分析法获得风险基本事件与潜标系统布放回收事故间的关联关系, 并对潜标系统在布放回收过程中发生事故的可能性进行定量分析, 获得各基本事件的发生概率和关键重要度, 进而诊断潜标布放回收过程中的关键风
水下无人系统学报 2022年1期2022-03-16
- 基于STM32 的水声潜标值守控制模块设计
声信号质量。采用潜标方式监测噪声具有隐蔽性好、受海浪影响小等优点。水声潜标使用时一般带有声学释放器，布设入水后通过锚系装置系留在预定的深度进行水声监测。任务结束后，通过工作船发送水声遥控指令使释放器动作，抛弃锚系装置，潜标上浮至海面，由工作船进行打捞回收[4-6]。水声潜标需要在电池供电条件下长时间待机、完全自主工作，按预设的时间节点或根据监测到的水听器信号特征启动记录。如果水声潜标不能可靠工作，海上测试数周后打捞出水发现数据记录不完整，将造成任务完成不全
电子设计工程 2022年4期2022-02-27
- 潜标锚泊系统静姿态与涡激振动时频分析
001）单点系泊潜标系统是一种较为普遍的海洋信息获取装备，通过在潜标系统上面悬挂各种功能设备测量不同的海洋环境指标，目前已被各国广泛应用。一般在潜标系统布放之前，需要根据具体用途及相关海域的实际情况，对系统整体的设备布置、浮力配置和连接方式进行设计，对系统的静姿态和动力特性进行分析。由于海流、波浪等复杂流体的作用，系缆周围会产生漩涡，进而在垂直于轴向和来流的方向产生周期性交变力，引发锚泊系统的涡激振动。严重时会干扰信号，限制测量仪器的稳定性和灵敏性[1]，
海洋技术学报 2022年6期2022-02-01
- 深远海磁力日变观测系统设计及应用
区或测区附近布放潜标式海底磁力日变站，并取得了一定成功经验[1-3]。在已有工作的基础上，对潜标式海底磁力日变站的设计和布放进行了改进，每套潜标系统至少布设两个磁力日变站，确保日变数据的完整性，并在关键部位进行加固，提高整套系统的安全性。通过在西太平洋海域对该套磁力日变潜标系统进行成功的布放回收，有效验证了该套观测系统的安全可靠性，且获取的日变数据分析对比发现能够满足规范要求。1 潜标式磁力日变站系统设计潜标日变站系统由铱星信标、打捞浮球(1个)、主浮球(
物探化探计算技术 2021年6期2022-01-06
- 基于几何精度稀释的矢量潜标最优布站
)0 引 言矢量潜标能够获得同时共点的声压信息与多路振速信息[1-2],组阵之后,既能获得更高的信噪比,也能适用多种定位算法,因而在水声目标被动定位中具备了诸多优势。被动定位方法按照定位体制与测量类型主要可以分为以下几类:基于到达方向(direction of arrival,DOA)[3-6]、基于到达时差(time difference of arrival,TDOA)[7-10]、基于到达频差[11]、基于多普勒变化率[12]、基于相位差变化率以及联
系统工程与电子技术 2021年11期2021-11-10
- 深海潜标姿态的动力学仿真分析与验证及沉降原因探究
1],自容式海洋潜标布放到定点位置几个月至几年,待其回收之后才能获得布放时间段海洋资料数据[2-3]。20世纪 50年代,美国率先开展海洋潜标技术[4],带动了世界各个海洋强国潜标观测技术的发展,锚泊的设计和分析方法也随之进步[5]。迄今为止,数学模型已经能够逐步模拟出极为近似锚泊线的柱状模型,不论是否采用弹性存在的方法,都能对其张力进行分析[6]。Smith等[7]采用拉格朗日迭代分析悬链线方程模拟深海锚系多种成分锚泊线,将问题转化为8自由度的单一多项式
海洋科学 2021年7期2021-08-27
- 潜标阵目标运动分析算法设计与仿真
000)1 引言潜标也被称为水下浮标。通过浮体和锚系设备，潜标可以停留在预设的作业位置和作业深度，持续工作数月甚至更长的时间[1-2]。以往，潜标主要应用于海洋环境监测等民用领域。为创新反潜作战样式，文献[3]提出了一种将潜标阵应用于反潜作战的构想，即在重要的海峡、航道或其他海域，前置部署由若干被动声探测潜标组成的潜标阵，用于反潜目标的侦察和指示。在潜标阵中，各潜标使用被动声探测方式，仅能获得目标方位，再通过方位对目标运动要素进行估计，这类问题可归属于纯方
兵器装备工程学报 2021年7期2021-08-06
- 潜标抗漂移布放技术
种参数进行观测。潜标作为重要的水下观测设备，在海洋科学研究中具有重要作用，能对水体剖面实现原位、长期、连续、实时、高分辨率和高精度观测。GOBAT等采用有限差分法建立了低张力海缆与海床相互作用的数学模型，并编写了一套锚系姿态计算软件。SEBASTIAO等基于离散的等效项近似模拟连续挠性原理，对缆索进行动态建模，得到了可快速自动检索电缆的动态模型的通用算法。采用合理的潜标定位布放技术能提高观测数据的准确性，相关研究已引起越来越多研究人员的重视。潜标入水之后，
船舶与海洋工程 2021年3期2021-07-16
- 潜标CTD的现场温盐比测方法研究
266071）潜标是一种在水下进行长期海洋环境观测的锚定系统，主要结构包括主浮球、多种海洋观测仪器、声学释放器、重力锚和串联仪器的缆绳，大规模布放潜标已成为远洋综合科考船的常规作业内容[1-3]。温盐深剖面测量仪（CTD）作为测量海洋物理性质的重要观测仪器有多种测量布放方式，包括站位测量，走航测量和长期定点测量[4-6]。潜标CTD是长期定点测量的典型方案，是潜标系统中必不可少的设备，可以为科研人员提供不同深度下精确的海水温度、盐度等参数[7]，对大洋暖
海洋技术学报 2021年2期2021-06-24
- 基于钟差建模的水下定位时延修正算法
得知，故需对沉底潜标通过水面观测收集一系列时延信息以对其进行精确标定。时延获取有应答与同步两种方式，在通过同步方式获取时延值时，水面设备与水下设备精准的时钟同步是获取精确时延的前提条件。由于水上GPS设备与水下设备存在固有钟差，在定位时延中增加了一个干扰参数，使得获取时延存在误差，进而导致标定误差。由此可见钟差也是影响定位精度的一个重要因素，故建立水下同步信标的时钟漂移模型是亟待解决的问题。卫星钟差的建模与预报已有许多学者进行了大量的研究，旨在修正卫星导航
声学技术 2021年2期2021-05-10
- 一种百平方千米级水下通信定位导航系统
声通信定位一体化潜标装备，搭配浮标平台组成浮-潜标，形成水声定位、导航和通信一体化组网系统。该系统可实现区域快速部署组网，面向百平方千米级海域提供水下定位、导航和通信服务。1 系统组成与方案设计1.1 系统组成水声定位、导航和通信一体化组网系统将4个浮-潜标布设在一个正方形海域的4个顶点上。相邻节点间距 10 km，可对 10 km×10 km 范围内的多个用户提供导航定位通信功能，最大通信区域范围为20 km×20 km。该网络系统的规模也可以较充分地验
舰船科学技术 2021年1期2021-03-09
- 基于双ARM 的水声信号采集潜标控制系统设计
引言水声信号采集潜标系统又称水下浮标系统,能够在恶劣的海洋环境条件下定点、无人值守、隐蔽地对海底信号进行采集[1-3]。作为一种探测水下信号的重要技术装备,潜标系统具有其他探测设备不可替代的作用,被广泛应用于国防建设、海洋科学研究、海洋综合利用等各个领域[4]。潜标技术的研究始于20 世纪50 年代的美国,随后,世界海洋强国相继开展类似的研究和应用。经过70 多年的发展,潜标在基础理论、新技术、新材料、新工艺等方面取得了长足进展[5]。目前,美国、日本、澳
高技术通讯 2021年11期2021-02-11
- 一种基于潜标基阵的信号接力定位方法*
，分别是浮标式和潜标式。浮标式水声定位系统的测量浮标均锚系于海底，会对水下目标的安全机动及拖曳式声纳的安全使用造成影响；潜标式系统由布放于海底的潜标基阵和布放于测量区边缘的监测浮标共同完成水下目标的定位任务，对潜艇及拖曳声纳的安全机动影响最小，但受监测浮标的水声作用距离限制，有效监测区域较小，难以满足大范围监测保障需求［1～10］。近几年，水声对抗试验的范围越来越大，为防止对舰艇战术机动和安全产生影响，监测浮标只能布放在试验区域之外，而单个浮标水声监测距离
舰船电子工程 2020年11期2020-12-23
- 基于潜标观测的吕宋海峡以东深海海流的低频变异
[1–7]。深海潜标能提供长时间序列的海流的直接观测资料，对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马里亚纳海盆的潜标资料，发现4040m 深的海流存在约60 d 周期的季节内振荡，作者分析认为与斜压罗斯贝波的传播有关；梁楚进等[9]分析了热带东太平洋的中国多金属结核开辟区的潜标资料，发现近底层流动表现出约51 d 的波动，地形对离底50m 以内的低频流动有明显的影响；Kawabe 等[10]分析了位于威克岛通道东侧和西侧
海洋学报 2020年9期2020-10-09
- 国产深海准实时传输潜标系统设计
150001)潜标是海洋环境监测中最可靠、最准确的手段之一, 在应用海域范围、观测数据质量以及海上军事监测和预警上具有显著优势, 可为深海动力环境预报与海洋军事环境保障提供资料支撑。潜标技术于20世纪50年代初首先在美国开展, 随后, 世界海洋强国也相继开展研究和应用, 目前在大型海洋研究项目中常常布放大量的潜标系统。我国于20世纪70 年代开始海洋潜标技术研究, 于1982年正式立项研制千米测流潜标系统。之后经过20多年发展, 我国自主潜标观测技术取得
海洋科学 2020年7期2020-07-24
- 安达曼海内孤立波的潜标观测分析研究
基于此，本文通过潜标实测的温度和流速等数据，对安达曼海中部深水内孤立波的方向、振幅进行分析；应用彻体力理论研究安达曼海的内孤立波波源位置，并与卫星遥感观测结果进行对比；结合内孤立波的传播速度，分析了内孤立波在安达曼海中部海域可能的生成机制。1 数据和方法1.1 锚系潜标观测潜标系统布放在安达曼海中部(位置见图1)，观测时间为2016年6月到2017年7月，观测海域水深约2 670 m，观测区的范围及安达曼海的水深如图1所示。潜标系统由1台声学多普勒海流剖面
海洋学研究 2020年4期2020-07-09
- 深海声学潜标的定位方法研究
京100000)潜标是获取海洋环境噪声信息的重要技术装备。潜标装置能携带多种测量和探测仪器, 在恶劣海况条件下相对隐蔽地进行长期、定点、连续和多层面同步测量, 所以潜标装置在海洋科学调查研究、海洋军事侦察等方面得到了广泛的应用[1-4]。潜标技术最早发展于上个世纪50年代的美国，60多年来已发展为一种主要的海洋测量设备[5]。现在国际上除了美国，英国、法国、俄国、加拿大等国也成立了以水下工程技术和深潜技术为主的一批海洋高新技术开发机构。潜标技术也向综合性、
声学技术 2020年3期2020-07-07
- 南海东北部C型内孤立波的观测与分析
该海域5个站位的潜标实测数据进行分析;重点探讨内孤立波传播过程中方向、速度和最大振幅的变化规律。研究结果可为发展该海域内孤立波预报与预警模式提供依据。1 潜标观测数据与方法1.1 潜标观测方案设计潜标观测于2018-07-21—12-21进行,作业海区为南海北部东沙环礁以西陆坡海域,5套潜标的布放位置及水深分布如图1所示。可见5个潜标站位构成2条断面:A-B-D 断面和A-C-E 断面。每条断面对应的海底地形如图2所示。潜标的测量系统主要由4种仪器组成:美
海洋科学进展 2020年2期2020-05-29
- 一种水下海洋仪器潮流能供电系统
、浮标通信模块、潜标模块和潮流能水下发电模块。潮流能水下发电模块：当海流流速达到要求时，启动发电；将海流的动能转化为机械能，再转化为三相交流电；并将三相交流电传给潜标模块。潜标模块：接收潮流能水下发电模块传来的三相交流电；对三相交流电的输出电流、输出电压进行实时监测；将监测到的实时电流、电压值发送至浮标通信模块；对三相交流电进行整流稳压处理，生成稳压直流电，进行存储。浮标通信模块：接收潜标模块传来的实时电流、电压值；进行数据打包，定时将打包后的数据发送至岸
军民两用技术与产品 2020年3期2020-04-07
- 我国首次实现深海6000米数据北斗卫星实时传输
是首次实现了深海潜标大容量数据的北斗卫星实时传输。该项自主研发的技术成果克服了深海潜标载荷容积小、供电少和数据量大等困难，改变了以往依赖国外通信卫星的历史，显著提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性。另一项重大突破是融合感应耦合和水声通信技术，首次实现了深海6000米大水深数据的实时传输，在大洋上层实现了每100米一个温盐流数据的实时传输，在大洋中深层实现每500米一个温盐流数据的实时传输。
资源导刊(信息化测绘) 2019年2期2019-01-04
- 近水面条件下潜标运动姿态控制技术*
100)0 引言潜标是采用单点或多点锚泊系留方式,固定于深海一定深度实现海洋环境探测的海洋装备,广泛应用于海洋环境调查、科学试验及其他领域。就单点系留深海探测平台而言,其上搭载的探测、通信等功能模块对其水下姿态往往有一定的要求[1],例如,王明午在文献[2]中提出,某深海潜标搭载实验仪器的极限倾角小于26°。对于系留固定式潜标水下姿态控制通常采用主、被动两种方式进行,被动控制主要通过增加正浮力、系留带、激流丝等方式实现稳定,该方法的优点在于无能耗、成本低,
弹箭与制导学报 2018年3期2018-08-27
- 深海潜标观测数据无线实时传输系统设计
张震，曾迪深海潜标观测数据无线实时传输系统设计徐立军1,2，侯朝焕1，鄢社锋1,2，张震1，曾迪1（1. 中国科学院声学研究所，北京 100190；2. 中国科学院大学，北京 100190）针对深海潜标数据实时传输的需求，设计了一种无线数据实时传输技术方案，实现在长达一年时间内对深海潜标流速数据的实时获取。由于水介质和空气介质的不同，该方案在水下和水上采用了不同的数据通信传输技术，其中在水下采用了无线水声通信方式实现深海潜标数据实时获取，而在水上则采用铱
电信科学 2018年6期2018-07-03
- 水下潜标布放系统水动力学分析
310058)潜标作为现代海洋离岸监测的重要基础设施，能够自主实时对海洋水文、气象等要素进行全方面连续的监测，是海洋其他诸多探测手段在时空上的延伸拓展。潜标受固定锚的作用而锚定于特定的海底位置，通过系留索的释放器上浮回收，对水下环境剖面资料的获取尤为重要，自身优良的隐蔽性、稳定性是其他水下监测方法无法具有的，世界各国对潜标系统日益重视，后者也日益得到广泛的应用[1-4]。潜标水下布放水动力学特性研究具有独特的意义。水下布放相比于水上布放，由于布放点距离锚
水道港口 2018年2期2018-05-10
- 潜标式海洋探测仪控制系统及模块设计
316000）潜标式海洋探测仪控制系统及模块设计宗 振1,2，蔡晓冬1,2，刘玉良1,2（1.浙江海洋大学船舶与海洋工程学院，浙江 舟山 316022；2.浙江省近海海洋工程技术重点实验室，浙江 舟山 316000）基于CORTEX M4内核的STM32嵌入式系统，设计并实现了用于长期监测海洋地理环境参数（温度、盐度、湿度等）的潜标式海洋探测仪，给出了主控系统及各个模块的设计方案及选型，通过合理的功能分配，可靠的硬件设计和有效的软件实现，使探测仪具备低功
海洋技术学报 2017年5期2017-11-17
- 水下预警体系中警戒潜标系统地位与使命研究
性特点，指出警戒潜标系统在水下预警装备发展方面的必要性。分析了警戒潜标系统在水下预警体系当中的重要地位，阐明了警戒潜标系统担负的作战使命。【关键词】警戒潜标； 水下预警；地位；作战使命【Abstract】The complex geographical environment of our sea area has been presented， and the necessity of warning subsurface-buoy for the de
科技视界 2017年4期2017-05-22
- 基于潜标资料的中南半岛外海水文特征分析
66100)基于潜标资料的中南半岛外海水文特征分析张洪欣1，唐声全2，刘祥宇1，张小波1，张莹1，陈学恩2(1.国家海洋局北海海洋技术保障中心，山东 青岛 266033；2.中国海洋大学海洋与大气学院，山东 青岛 266100)基于2012年9月—2013年12月中南半岛外海累计16个月的长时间序列潜标观测数据，结合AVISO海表面高度异常(sea level anomaly，SLA)数据，首次详细分析了中南半岛外海典型中尺度涡的运动规律和垂向特征及其对环
海洋气象学报 2017年1期2017-04-13
- 西太平洋深海科学观测网的建设和运行*
际领先的西太平洋潜标观测网, 现已成功获取西太平洋代表性海域连续3年的温度、盐度和海流等数据, 并在 2016年航次中首次实现了深海观测数据的实时回传, 成功破解了这一海洋观测难题。深海观测数据的长时间连续积累和实时化传输,将加快我国海洋与气候预报和环境保障业务系统建设步伐, 提升我国深海探测和科学研究能力, 为实施“21世纪海上丝绸之路”倡议、保障国家海洋环境安全提供重要基础支撑。1 构建西太平洋科学观测网的战略意义热带西太平洋拥有全球海洋中最大的暖水体
海洋与湖沼 2017年6期2017-03-31
- 声层析潜标主控模块设计与实现
0023）声层析潜标主控模块设计与实现曾景贤 蒋国军 夏铁坚（第七一五研究所，杭州，310023）设计了以FPGA作为主控芯片的声层析潜标核心控制单元主控模块，给出了主控模块具体电路实现和软件流程。湖海试验中，该模块满足潜标电子系统的使用要求。海洋声学层析术；声层析潜标；主控模块；控制单元； FPGA1 引言海洋声学层析术是指利用声学方法在大范围海域测量海洋动力特性的一种遥感技术[1]。海水的温度、盐度、流向和流速，都对声波在海水中传播的速度有影响，可利用
声学与电子工程 2016年2期2016-11-09
- 基于长基线水声定位系统误差分析以及定位精度研究
精度的测距误差、潜标位置偏移、声线弯曲、目标移动等。仿真了不同测距误差以及不同潜标偏移误差下整个区域内不同位置的定位精度，对声线曲率进行了修正并仿真了等效声速剖面与实际声速剖面声速对定位精度的影响。在一定区域内，存在以高斯分布的测距误差，中心位置定位精度最高，定位误差起伏较小，以中心向外辐射，距离中心越远的区域定位精度越低起伏越大；当潜标存在偏移误差时，真实测距值与偏移测距值之差为双曲线，双曲线焦点为潜标真实位置和潜标偏移位置，目标在焦点的中垂线上时，测距
声学与电子工程 2016年2期2016-11-09
- 我国热带西太平洋科学观测网初步建成*
年 15 套深海潜标及数据的成功回收，世界上最大规模的热带西太平洋科学观测网的初步建成，我国科学家获得了热带西太平洋代表性海域连续一年涵盖海洋上层和中深层水体的温度、盐度和洋流等观测数据，这是世界上首次在这一地区获取高质量、高时空分辨率的定点连续数据，填补了国际上对该海域中深层环流大规模同步观测的空白，为我国大洋观测网的建设和运行积累了宝贵经验，起到了示范作用。该网络将会为我国大洋环流及其对我国气候效应的研究探索提供持续的数据支撑，将提高我国气候和海洋环境
中国科学院院刊 2016年2期2016-10-18
- 深海潜标布放运动与定深控制策略研究
26602）深海潜标布放运动与定深控制策略研究葛德宏1，2，朱海1，高大远1，王光辉1 （1.海军潜艇学院，山东 青岛 266199；2.中国人民解放军92267部队，山东 青岛 266102）深海潜标是一种海洋环境监测平台，具有多元化的海洋科学研究能力。本文针对一种可实现自动分离、锚泊的一体化潜标，开展布放运动与定深控制研究。建立潜标水中整体和分离运动的模型，其中考虑了刹车的过渡过程；提出 bang-bang 控制定深策略。仿真结果表明，潜标分离后可以自
舰船科学技术 2016年7期2016-10-09
- 新型潜标系统综合保障体系架构设计*
0033)新型潜标系统综合保障体系架构设计*宋磊胡金华张卫袁骏(海军工程大学电子工程学院武汉430033)装备综合保障要求在装备研制的同时，同步规划和考虑保障系统建设，以保证其尽快形成战斗力。文章简述了国内外装备综合保障发展概况，根据潜标系统全寿命周期研制的特点，结合装备保障性发展的最新理论，进行了新型潜标系统综合保障的体系架构设计，并归纳了全寿命周期内综合保障的主要相关工作，为全面开展新型潜标系统的综合保障研究奠定了基础。潜标系统； 全寿命周期； 综合
舰船电子工程 2016年8期2016-09-09
- 深海潜标多螺旋桨推力姿态控制仿真
26602）深海潜标多螺旋桨推力姿态控制仿真朱 海1，葛德宏1， 2，陈建华1，蔡 鹏1 （1. 海军潜艇学院，山东 青岛 266042； 2. 中国人民解放军92267部队，山东 青岛 266102）海洋潜标上搭载的环境监测设备和仪器对潜标姿态提出了不同的要求，针对潜标在水平流的作用下产生纵倾和横倾时的姿态主动控制问题，化简潜标空间运动的非线性数学模型为 2 个垂直面运动模型，基于该解耦模型，采用多螺旋桨推力为控制量，提出了一种基于输入输出线性化的状态反
舰船科学技术 2016年4期2016-08-17
- 实时传输潜标及自持式剖面漂流浮标产品化技术研究总结报告
摘 要：实时传输潜标总结分析前期研究技术存在的问题，通过改进通信浮标配置技术，优化通信浮标外形设计，增加抗扭接头，并经过多类别试验，验证了改进措施有效的延长了系留通信缆使用寿命；修订了实时传输潜标标准，固化了生产工艺和技术文件，提高硬件保障条件；自持式剖面漂流浮标总结介绍了研究基础、研究思路和总体方案，并围绕8项研究内容的研究过程和形成的技术文件和生产工艺进行了详细的介绍，针对前期研究和本次产业化研究过程中存在的问题进行了分析，并进行了改进和验证，进一步完
科技创新导报 2016年5期2016-05-14
- 掩体式防拖潜标探测装置的设计与研究
断发展的需要, 潜标系统的应用日益广泛。如何改进潜标的测量技术和方法, 已成为广大海洋科技工作者的共识[1-2]。多年来, 海洋渔业、海洋运输、海洋开发等各种海洋活动, 是影响海洋环境连续观测与质量的最主要因素,是观测仪器设备受到损坏的祸首之一, 又是影响海上潜标测量质量以及导致海洋观测仪器丢失的主要根源, 特别是在浅海水域, 更是防不胜防、束手无策。预防和解决海洋环境连续观测的防拖问题, 是世界各国海洋科学家共同面临的世纪难题。针对浅海区海上潜标、观测仪
海洋科学 2015年3期2015-12-15
- 自升式连体潜标测量系统的设计与实施
300451)潜标测量技术是近几十年由一些海洋发达国家开始使用并发展起来的。长期以来, 国内外学者, 针对海洋环境调查技术问题, 不断地进行改进与探索, 特别在潜标测量技术方面有了不断发展与改进, 随着观测仪器设备性能、体积、浮体材料的不断改进, 使得海洋环境观测技术手段有了很大提高。潜标系统是海洋环境测量的最重要技术手段之一, 在恶劣的海洋环境条件下, 无需人工值守, 对海洋水文要素进行长期、连续、同步、自动的测量, 是远离海岸测量的重要设备,具有其他
海洋科学 2014年12期2014-12-15
- 基于中继浮标实现水下运动目标大范围监测方法研究＊
，分别是浮标式和潜标式水声定位系统。浮标式水声定位系统的测量浮标需要锚系于海底，对潜艇的安全机动及拖曳式声纳的安全使用造成影响。而潜标式水声定位系统由于工艺水平及海洋噪声影响了声的传播距离，使得监测船对潜标的管理有效距离大大降低，无法满足在水下目标进行大范围对抗时母船对其监测。本文提出了一种基于监测浮标中继配合潜标的技术，使得在监测母船水声作用距离之外的潜标，其声学信号由监测浮标接收后经无线电转发，监测母船通过监测浮标接收转发的声学信号实现对远距离潜标的信
舰船电子工程 2013年2期2013-10-16
- 一种适用于石油平台的有缆潜标系统的设计与布放方法
本文设计一套有缆潜标系统, 从海底到平台垂直布放一根受力钢缆, 测量设备和通讯电缆依附于受力钢缆上。布放时采用船舶布放有缆潜标水下部分, 平台布放有缆潜标水面以上部分, 两部分在水面附近进行连接, 调整受力, 可以快速完成布放。1 有缆潜标系统概况有缆潜标系统所在平台为一个导管架结构平台,附近平均水深196 m, 需要建立一套有缆潜标测量海底到平台的海流和温盐剖面数据。该系统的数据采集通讯电缆长度总计250 m, 其中196 m位于水下,连接26台设备,
海洋科学 2012年12期2012-10-13
- 深海潜标ADCP的实时数据传输
66003)深海潜标ADCP的实时数据传输赵忠生, 袁志伟, 黄 磊, 李延刚, 韩雪双, 杨宝起, 陈海涛(中国海洋大学, 山东青岛 266003)深海潜标观测是深海观测获取长周期海洋科学数据的重要调查手段, 由于深海海域环境非常复杂, 潜标易丢失或终止正常工作, 造成重大损失。本研究基于铱星卫星数据通信模块, 开发与深水潜标上安装的RDI 75k ADCP相匹配的数据解析压缩软硬件, 建立一套远程实时获取潜标ADCP数据的传输系统, 实现对深海潜标AD
海洋科学 2012年8期2012-01-11
- 基于LabVIEW的自升沉式潜标模拟测试系统设计
IEW的自升沉式潜标模拟测试系统设计陈宗喜1，张喜验2，綦声波1，郭安刚1(1.中国海洋大学工程学院，山东 青岛266100；2.山东省科学院海洋仪器仪表研究所,山东 青岛 266001)自升沉式潜标正式布放使用前应进行大量的测试试验工作。为了能够在岸边或实验室对潜标的各项性能进行验证和调试工作，开发了基于LabVIEW的潜标模拟测试系统。该系统充分利用虚拟仪器的特点，采用模块化编程技术，利用软件模拟潜标在水下的各种运动状态及传感器感应的测量参数变化，或通
海洋技术学报 2012年2期2012-01-10
- H y p a c k软件在布放深水潜标中的应用
手段的不断发展，潜标的系统调查由近岸走向大洋，并已经成为深海大洋重要的调查方式，潜标的布放深度由几十米延伸到几千米。深海潜标的布放和浅水潜标类似，均采用先标后锚的步骤和单锚绷紧的锚泊方式，即先把主浮球投放入海，使其漂浮在水面上，再把各种调查仪器按预定的次序和深度随锚系的缆绳投放到海面，最后将锚碇重块投放入海，锚碇重块触底后趋于稳定[1]。利用重块的重量将主浮球和整个锚系拉至水面以下设计的深度，利用浮球的剩余浮力将锚系缆绳拉紧，进行连续不断的观察工作，为深海
世界海运 2011年8期2011-04-20
- 基于GLScene的潜标姿态回放系统
GLScene的潜标姿态回放系统刘 慧，杨书凯，刘 敏，鲁成杰，杨俊贤（山东省科学院海洋仪器仪表研究所，山东 青岛 266001）论述了三维可视化场景建立过程中如何应用GLScene实现上浮下潜浮标模型的建立、调入和姿态回放过程。建立了上浮下潜浮标的模型，显示了上浮下潜浮标的运动轨迹和在各阶段的运动姿态，最后给出了上浮下潜浮标运动过程中的场景效果图。GLScene；潜标；姿态上浮下潜浮标系统（以下简称潜标系统）是一种可以搭载多种传感器进行海洋剖面数据调查的
海洋技术学报 2011年4期2011-01-10
- 深水潜标的耐压计算与变形分析
00049）深水潜标的耐压计算与变形分析王静1,2，栾锡武1（1.中国科学院海洋研究所 海洋地质与环境重点实验室，山东 青岛 266071；2.中国科学院研究生院，北京 100049）深海观测潜标是一种深海观测仪器设备，用于深海底部的环境观测和研究。深海潜标设计的难点之一是潜标壳体的结构设计、耐压计算及材料选择。在初步设计的基础上，利用abaqus软件，采用有限元方法，计算出额定外压下壳体的形变，并进行了额定外压下的失稳计算，计算了壳体在高压环境下的体积和
海洋通报 2010年5期2010-09-11
- 中国首次在南极成功投放并回收潜标系统
海域成功回收一套潜标系统，这是中国首次在南极成功投放并回收潜标，潜标记录的观测数据将为研究南极环境提供重要参考。此次回收的潜标系统主要由温度盐度采集器、沉积物捕获器、声学多普勒海流剖面仪和浮球组等设备组成，主要对南大洋的温度、盐度、流速等数据进行长期观测，分析普里兹湾冰间湖形成和维持的过程，为研究南极大陆周边海域海洋、海冰、大气之间的相互作用提供支持。这套潜标系统是中国第26次南极考察队于2009年12月6日在前往中山站的途中布放的。截至回收之日，该潜标已
中国科技信息 2010年5期2010-08-15