国产深海准实时传输潜标系统设计

发布时间：2021-02-13 07:46

　　基于海洋环境安全保障、海洋环境预报和海洋科学研究的需要,开展国产深海准实时传输潜标系统的设计,重点进行锚泊系统水动力分析、观测设备工作同步性、准实时通讯系统安全可靠和系统低功耗等整体技术设计;开展轻型感应耦合传输缆制作、大深度感应耦合传输和智能收放通讯等数据实时通讯技术的研究;进行适用于准实时传输潜标系统的多种类国产设备的稳定性和可靠性优化、规模化集成和系统化的应用示范,形成半潜升降式准实时通讯潜标与浮子式准实时通讯潜标各1套。所设计的准实时传输潜标系统集成了1台抗污染CTD、19台感应耦合CTD、8台感应耦合T、4台感应耦合传输的ADCP、2台单点海流计和6台感应耦合数据传输仪,并配有2套声学释放器;潜标系统本体设计含有3个水下流线型浮体、1套通讯浮子、1套准实时卫星通讯装置（半潜式水下绞车或海面浮子）和1套锚泊缆系,可实现深达2000mm的剖面温盐深和海流等海洋要素的高频率、多要素、多层次的长期连续观测和数据准实时传输,以便对科学问题解决和海洋环境安全保障等提供及时的数据支撑。 

【文章来源】：海洋科学. 2020,44(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

半潜升降式准实时通讯潜标结构组成

浮子式准实时通讯潜标系统如图2所示。此准实时传输潜标系统主要由实时卫星通信浮标、子浮体、主浮体I、主浮体II、温盐深链、ADCP、深水单点海流计、并联声学释放器和锚系等组成。水下2 000 m以内采用感应耦合等进行传输(温盐深链及ADCP、深水单点海流计),实现剖面数据的实时采集,数据在2个主浮体内汇总存储后通过中继的子浮体,利用实时卫星通信浮标将数据回传到岸基实验室;若实时卫星通信浮标受到破坏,由主浮体释放定时卫星通信浮标,将数据分段回传至岸基实验室。

2)大深度剖面温盐流多要素同步测量和数据实时传输技术:根据深海潜标剖面温盐流多要素同步测量和数据实时传输的需求,突破轻型感应传输缆制作、大深度高可靠感应传输和多方式卫星通讯等,实现多设备同步测量,并将整个剖面的观测数据实时传到海面后传回岸站。两种类型的准实时潜标剖面最大观测水深2 000 m,各集成20套CTD、8套单点海流计,4套ADCP和1套单点海流计,温盐深和海流观测同步测量采样周期1 h,同步测量时间误差小于30 s,卫星通讯频次不小于2次/d,其中,半潜升降式准实时通讯潜标借助于半潜升降式绞车每天通讯2次,浮子式准实时通讯潜标依托始终漂浮于海面上的通讯浮子,每隔4 h进行一次数据通讯。3)深海准实时潜标系统可靠性技术:根据深海潜标安全可靠布放、回收和长期(不小于半年)可靠在位运行的需求,重点解决深海浮体和轻型锚系系统在位运行可靠性、半潜式绞车智能升降、水声通信可靠性、声学释放器可靠性、通信浮体运行可靠性、卫星通信可靠性、安全布放回收方案设计等关键技术,实现潜标系统安全可靠布放、回收和长期可靠在位运行。

【参考文献】：
期刊论文
[1]西太平洋深海科学观测网的建设和运行[J]. 汪嘉宁,王凡,张林林.  海洋与湖沼. 2017(06)
[2]美国大型海底观测计划（OOI）正式启动运行[J]. 吴自军.  海洋地质与第四纪地质. 2016(06)
[3]深海潜标ADCP的实时数据传输[J]. 赵忠生,袁志伟,黄磊,李延刚,韩雪双,杨宝起,陈海涛.  海洋科学. 2012(08)
[4]海洋潜标技术的应用与发展[J]. 毛祖松.  海洋测绘. 2001(04)



本文编号：3032194