国内外海上多功能浮标发展探讨

随着海洋观测技术的进步及人们对海洋环境感知的不断深化,海洋观测浮标正向高精度、多参数、多功能综合观测发展。文中总结近年来国内外海洋资料浮标现状和发展,重点包括美国资料浮标中心(NDBC)、资料浮标合作组(DBCP)和Argo浮标计划,探讨航海保障部门多功能浮标发展方向。     

法研制出带溶解氧式传感器的新型标浮

这种名为Provor CT(意为观测导纳和温度的浮标)的浮标是一种自主漂移的海洋浮标．最大深度可迭2000米,可预设漂浮深度和时间。浮标通过预先设定的程序,提供所处海洋环境的有关状况．收集有关含盐     

海洋机动浮标机电测控系统的设计

为克服锚系浮标只能在固定站位进行海洋环境观测的不足,研发了一种可以移动的无人海洋监测平台——海洋机动浮标,本文介绍了海洋机动浮标的总体结构,构建了机动浮标的机械结构模型,设计了机动浮标测控系统,叙述了机动浮标数据通信、运动控制以及机动浮标测控系统的人机界面,并给出了机动浮标在湖中测试的实例。通过本文工作可以发现海洋机动浮标具有自主地在较大区域开展海洋环境观测等能力,对于获取大范围的海洋环境信息具有较重要价值。     

舰船海上数据浮标的水动力分析

由于受到人为等因素的影响,使得我国海洋中的自然灾害发生频率有所增大。因此,加大对海洋环境的监测力度显得尤为必要。舰船海上数据浮标通过搭载相关的仪器设备能够对海洋水文信息进行观测,依托这些信息可以为海洋资源的开发利用和各类灾害的防控提供可靠依据。为了确保海上数据浮标搭载的各种仪器设备能够保持稳定运行,必须确保浮标本身的可靠性。本文从舰船海上数据浮标的作用入手,分析了舰船海上数据浮标的水动力。     

利用北斗传输的海洋观测航道浮标

本文介绍了利用北斗传输的海洋观测航道浮标,该浮标抛设在天津港复式航道上,既可以作为导航浮标,也可以作为海洋观测的载体浮标,并且利用北斗卫星导航系统实现了数据传输。     

浮标种类知多少

浮标是具有一定的形状、尺寸、颜色的漂浮物体,锚泊在指定的位置,可用作助航标志(航空与航海)、海洋环境监测、系留船舶、海洋工程、救助与打捞等设施,按不同的作用而配备不同的设备。作为助航标志的浮标可能装有灯器、音响设     

天津港港域环境监测系统

在天津港复式航道建设一种基于航道浮标的海洋观测浮标数据采集系统。3座海洋观测浮标采用线性低密度聚乙烯材料做主体,316 L不锈钢材料做骨架,安装能见度仪、气象仪、流速仪、波浪仪等观测设备,抛设在天津港复式航道两侧,利用公网通信和北斗卫星导航系统短报文通信的综合组网的通信模式传输数据。3座海洋观测浮标在最低-15℃天气下持续稳定运行1年零8个月,更好地辅助管理人员进行通航环境的监测、船舶航行管理以及水上交通安全事故的应急处置工作,进一步提升了船舶交通管理能力。     

基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

水上浮标系统在海洋信息观测、水下侦察等领域有重要应用,可以实现水下声波信息的准确采集。为了进一步提高船舶的水声浮标系统性能,提高水声浮标系统的自动化程度和工作可靠性,本研究对水声浮标系统进行基于ARM的嵌入式设计。对水声浮标系统的设计主要包括水声浮标结构设计、信号电路设计和软件程序设计等内容。     

环境保护

粤东沿海地区第一座大型海洋环境气候监测浮标建成投入运行 笔者2010年1月6日从广东汕头市有关部门获悉,气象监测浮标已于1月3日建成顺利下水。该浮标的投放将极大提升未来粤东海洋气象预报、防灾减灾的能力。     

天津沿海海洋环境立体监测系统建设初探

文章探讨了在天津沿海建立海洋环境立体监测系统的意义、方法,重点介绍了天津海洋环境立体监测系统建设框架,包括岸基监测系统、浮标监测系统、船基监测系统、海底监测系统及卫星航空遥感监测系统。研究了数据通信及应用系统的组成和功能。海洋立体监测系统的建成将为天津沿海的海洋经济发展保驾护航。     

单点系泊方式下的浮标系统运动响应分析

浮式激光雷达测风塔在恶劣的海洋环境下,其运动稳定性受到风、浪、流等多种环境载荷的耦合作用,呈现出典型的非线性特征,对其观测精度造成重要影响。建立浮动式基础设计分析平台,对浮标及其系泊系统进行水动力性能模拟分析,求解不同载荷作用下浮标平台与单点式系泊系统之间的运动响应。计算结果表明,浮标体在单点式系泊方案下具有良好的安全性和稳定性,系泊张力最大值为466.4k N,满足设计BVNR493规范要求,浮标平台的运动半径极值和最大垂荡距离分别为50.0m和6.3 m,可保证安全运行。     

从海洋观测视角论浮动航标功能扩展

为保障船舶安全航行,从海洋观测视角探讨浮动航标功能扩展和应用,提出扩展浮动航标平台环境观测(监视)功能和优化相关浮体结构,以及浮动航标系泊系统融合海洋资料浮标系泊系统技术的建议,以期丰富海事管理辅助决策系统实测数据,提高海事管理智能化水平和工作效率。     

基于虚拟仪器的海洋环境水下电磁场观测系统设计

海洋环境水下磁场观测已经广泛应用于海洋电磁学研究和舰船水下电磁场测试领域.本文介绍了基于虚拟仪器技术的海洋环境电磁场观测系统设计方案,利用LabVIEW软件设计、开发观测系统的测控软件;介绍了系统硬件结构及功能、软件的功能模块及流程图.基于虚拟仪器研制的观测系统完成了对海洋环境水下电磁场的长时间观测任务.     

日本造船工业近年来的技术进展

本文扼要介绍近年来日本在造船工业各个领域所取得的技术成就以及研究活动现况。对某些专题并作了比较详细的阐述。海洋环境和船舶响应船舶航行的海洋环境是船舶必然遇到的各种载荷的根源。因而,对海洋环境作比较深入的了解至关重要。所以,在这一领域积累和组织数据正在顺利进行。近年来最值得注意的一个发展是提出了能反映太平洋北部风和波运动的统计图表[1]。这些图表的绘制以日本气象厅和美国国家海洋与大气管理局(NOAA)所     

低速AUV航渡过程中减少洋流影响的方法

作为人类探索海洋和开发海洋的工具,自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)被广泛应用于海洋科学调查、水下勘察等民用任务,同时也用于执行监视、侦查、巡逻、攻击等军用任务。由于AUV往往采用低速航行,导致海洋环境特别是洋流对其影响较大。本文主要分析了洋流对低速AUV的影响机理,提出并分析了几种减小洋流影响的方法,证明通过增加航路控制点的方法可有效减小洋流影响。     

基于声速梯度的声纳浮标工作深度选择

海洋条件复杂多变,声传播损失TL不仅随距离变化,而且还随着深度变化,这就意味着声纳浮标在工作时,位于不同的深度,其探测距离是不一样的。根据不同的实际海洋环境,将浮标换能器基阵置于最合适的深度进行工作,才能发挥其最大的探测能力。在各类影响因素中,声速梯度是决定声纳浮标工作深度的重要因素,在分析声速梯度的影响因素和海洋声速垂直剖面的几种类型的基础上,利用射线理论,通过实例计算得到了黄海海域特定环境下的声线剖面。从而得出以声线剖面图为依据,根据潜艇目标可能的航行深度,选择浮标最佳工作深度的方法。     

基于AQWA的波浪观测浮标随波性能分析与优化研究

波浪观测浮标是一种现代化的海洋观测设施,随波性是反映其测量精度的一个重要参数。本文将针对两种常见外观浮标的随波性能展开水动力学研究,本文采用水动力计算模型AQWA,结合典型的Green函数法求解了浮体结构的波浪力及相关水动力系数,并应用三维势流理论,基于单自由度运动方程,在频域内研究了自由浮标在规则波下的垂荡运动响应。针对中国短周期波浪海况的特点,计算了15种不同形状、浮标重量、形状参量工况中浮标体垂荡响应RAOs。水动力学计算结果表明:在外界环境载荷相同的条件下,平底柱形浮子1-3的随波性能较其它工况中浮子为好。本文的研究方法也为海洋资料浮标的参数设计提供了良好的科学依据。     

中船重工研制出水下永动机器人

正记者从中船重工集团获悉,我国研制出国内首个深海型海洋温差自供能漂流浮标样机,在理论上实现了"水下永动机器人"。其整体技术处于国际领先水平,将用于全球海洋观测计划(Argo计划)。Argo计划旨在快速、准确、大范围收集全球海洋上层(从海面到2000米深度)的海水剖面资料。该计划构想在全球大洋中每隔3个经纬度布放     

一种新型无线传感器网络在海洋监控系统中的应用

近年来,随着工业的发展和人类海洋活动的日趋频繁,海洋环境问题日益突出。为了实时监控海洋的环境和水文状况,需要采用船舶巡航、人工监控或播撒浮标等方式。然而,由于海面复杂苛刻的自然环境,以及对于人力物力的约束,上述方法无法满足对于海面实时监控的需求。为了解决这一问题,本文提出一种新型无线传感器网络,实时收集并传输相关的数据。该网络由传感器和浮标组成,传感器的数据传输采用无线通信方式,本文对该网络的结构进行研究,并设计了系统原型。     

海洋环境数值预报资料对海上船舶航行安全性模式的探讨

主要分析海洋环境预报资料,如海浪和海上能见度等海洋环境因素对海上船舶航行安全性影响较大。特别在引入海浪和能见度安全分析因素(影响基数)的基础上,建立有效的海洋船舶航行安全指数(航行指数),并分析和讨论了船舶航行指数给海上船舶航行安全性预报带来的效益和应用前景,最后对海洋船舶航行安全指数在航海应用上进行总结。