海洋光学浮标..
海洋浮标介绍

精心整理上海泽铭公司曹兵:系列海洋资料浮标介绍中国海洋大学唐原广一、 SZF 型波浪浮标 二、 三、一、SZF型波浪浮标中国海洋大学生产的SZF型波浪浮标是国家863计划海洋监测技术成果标准化定型产品,先后得到了国家“九五”863计划、国家“十五”863计划的支持,并在“十五”期间国家863计划海洋监测技术成果标准化定型项目中得到定型(如右图)。
是国家海洋行业标准《波浪浮标》的编写制订单位,并于2005年10月正式发布施行。
制定了波浪浮标的企业标准,建立了波高、周期、波向的检测设备。
SZF型波浪浮标已在全国范围内推广使用,并已部分销往国外。
目前主要用户有国家海洋局各海洋环境监测站、总参、海军、中国海监、海上石油、中交集团、相关的各大院所及海洋工程部门,用户已达100余家。
右图为:非洲苏丹港波浪观测一、SZF型波浪浮标的主要特点SZF型波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时(或连续)地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。
SZF型波浪浮标既可在离岸海区锚泊布放使用,也可随船系泊使用。
可单独使用,也可作为海岸基/平台基海洋环境自动监测系统的基本设备。
该系统主要用于波浪观测工作和近海环境工程的监测工作。
随着波浪浮标的应用,替代了我国已经使用了几十年的岸用光学测波浮标,结束了我国人工观测波浪的历史,解决了夜间不能观测波浪的缺陷。
同时也替代了进口同类产品,打破了国外进口海洋仪器设备一统国内市场的格局。
该浮标的成功研制使我国成为国际上少数几个具有研发、生产波浪方向浮标能力的国家之一。
二、SZF型波浪浮标主要技术指标和功能SZF型波浪浮标在海上可以连续工作3-12个月,目前新增加了带有嵌入式太阳能充电功能的波浪浮标,可满足波浪浮标在海上长期工作的需求。
工作方式有定时或GPS定3.浮标使用环境条件最大水深:30m(超过此水深,需重新设计锚系);最大流速:2m/s。
4.浮标内波浪数据处理波浪浮标在每次测量结束后,对波高、倾斜角、方位角的采样数据进行处理,得、H1/3、H1/10浮U如U盘5.GPS6.7.护,最外层为加厚玻璃钢体,内层采用316L不锈钢制作密封仪器舱,浮标体的中层填充具有一定弹性的聚氨酯泡沫,标体钢材部分全部采用316L不锈钢材料。
光学浮标控制系统硬件设计

(. E S uhC i e ntueo ca ooy C i s c dm S i cs G a gh u5 0 0 , hn ; . rd aeU i o 1 L D, o t hn SaIsi t fO en lg , hn e a e yo c n e, u nz o 13 1 C ia 2 G a u t nv f a t e A f e . C iee c d m S in e , e i 0 3 , hn ) hn s a e yo ce c s B in 10 9 C ia A f jg
sn l — h p c n r le n c n u c i n wi a e d rc o k a d p we se wic . h l c rc c n r ls se c n e u e t e i g e c i o to l ri o j n t t c ln a l c n o rma t rs t h T e e e ti o to y tm a ns r h ’ o h ma i eo t a u y t r n e e d n l o n i n e n u m a n d st a i n rn p i l o o wo k i d p n e t f ra l g tmeu d r n n e i t . c b y o a u o Ke r s ma i e o tc ; o to y t m ; u y y wo d : rn p i s c n r 1 se b o s
海洋观测的守护者:10米、6米和3米观测监测浮标

海洋观测的守护者:10米、6米和3米观测监测浮标在浩瀚无垠的海洋中,为了深入了解海洋环境、气候变化以及生态系统的动态,科学家们布置了各式各样的观测浮标。
其中,10米观测浮标、6米观监测浮标和3米观测监测浮标以其独特的功能和重要性,成为了海洋观测领域的重要工具。
一、10米观测浮标:高空视野的守望者10米观测浮标因其架设高度较高,能够提供更广阔的视野,捕捉更多的海洋环境信息。
这类浮标通常搭载有多种传感器,如风速仪、风向标、温度计和湿度计等,用于实时监测海洋上空的气象数据。
这些数据对于预测海洋气象灾害、评估海洋环境对气候变化的影响具有重要意义。
此外,10米观测浮标还能够监测海面波浪、海流等海洋动力现象,为海洋工程、航运安全等提供重要参考。
通过长期、连续的观测,科学家们能够更深入地了解海洋环境的动态变化,为海洋资源的可持续利用提供科学依据。
二、6米观监测浮标:综合信息的集大成者6米观监测浮标位于海面与水下之间的关键位置,能够同时观测海面以上和以下的环境信息。
这类浮标通常搭载有水质监测仪、溶解氧传感器、pH计等设备,用于实时监测海水的水质参数。
这些参数对于评估海洋生态系统的健康状况、预测赤潮等生态灾害具有重要意义。
同时,6米观监测浮标还能够观测海洋动力现象,如海面波浪、海流等,以及海洋生物分布和种群动态。
通过综合观测和分析,科学家们能够更全面地了解海洋环境的动态变化,为海洋资源的管理和保护提供有力支持。
三、3米观测监测浮标:近距离接触的守护者3米观测监测浮标位于海面附近,能够近距离接触和观测海洋环境。
这类浮标通常搭载有高清摄像头、水下摄像机等设备,用于实时拍摄和记录海洋生态环境中的生物、地形等。
这些图像资料对于了解海洋生物的生活习性、评估海洋生态系统的多样性具有重要意义。
此外,3米观测监测浮标还能够观测海底地形、沉积物分布等信息,为海洋地质研究和海洋工程提供支持。
通过长期、连续的观测,科学家们能够更深入地了解海洋环境的微观变化和生态系统的动态平衡。
海洋浮标介绍

海洋浮标介绍This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.上海泽铭公司曹兵:系列海洋资料浮标介绍中国海洋大学唐原广(电话:3,)一、SZF型波浪浮标二、3m多参数海洋监测浮标三、10m大型海洋资料浮标一、SZF型波浪浮标中国海洋大学生产的SZF型波浪浮标是国家863计划海洋监测技术成果标准化定型产品,先后得到了国家“九五”863计划、国家“十五”863计划的支持,并在“十五”期间国家863计划海洋监测技术成果标准化定型项目中得到定型(如右图)。
是国家海洋行业标准《波浪浮标》的编写制订单位,并于2005年10月正式发布施行。
制定了波浪浮标的企业标准,建立了波高、周期、波向的检测设备。
SZF型波浪浮标已在全国范围内推广使用,并已部分销往国外。
目前主要用户有国家海洋局各海洋环境监测站、总参、海军、中国海监、海上石油、中交集团、相关的各大院所及海洋工程部门,用户已达100余家。
右图为:非洲苏丹港波浪观测一、SZF型波浪浮标的主要特点SZF型波浪浮标是一种无人值守的能自动、定点、定时(或连续)地对海面波浪的高度、波浪周期及波浪传播方向等要素进行遥测的小型浮标测量系统。
SZF型波浪浮标既可在离岸海区锚泊布放使用,也可随船系泊使用。
可单独使用,也可作为海岸基/平台基海洋环境自动监测系统的基本设备。
该系统主要用于波浪观测工作和近海环境工程的监测工作。
随着波浪浮标的应用,替代了我国已经使用了几十年的岸用光学测波浮标,结束了我国人工观测波浪的历史,解决了夜间不能观测波浪的缺陷。
同时也替代了进口同类产品,打破了国外进口海洋仪器设备一统国内市场的格局。
该浮标的成功研制使我国成为国际上少数几个具有研发、生产波浪方向浮标能力的国家之一。
二、SZF型波浪浮标主要技术指标和功能SZF型波浪浮标在海上可以连续工作3-12个月,目前新增加了带有嵌入式太阳能充电功能的波浪浮标,可满足波浪浮标在海上长期工作的需求。
ARGO浮标

Argo是一个海洋观测系统的名称,可为气候、天气、海洋学及渔业研究提供实时海洋观测数据。
该观测系统由大量布放在全球海洋中小型、自由漂移的自动探测设备(Argo剖面浮标)组成。
大部分浮标在1000米漂移(被称为停留深度),每隔10天下潜到2000米深度并上浮至海面,在这过程中进行海水温度和电导率等要素的测量,由此可计算获得海水盐度和密度。
观测数据通过卫星传送到地面科研人员,并向所有人免费、无限制提供。
Argo计划的名字起源于希腊神话中勇士杰森(Jason)和阿格诺(Argonauts)寻找金色羊毛(Golden Fleece)时所乘的船。
之所以选用该名字,意在强调Argo计划与杰森(Jason)卫星高度计的相互补充。
历史:Argo计划首先在1999年召开的海洋观测大会上提出,该会议是由国际机构组织的,旨在创建可协调的海洋观测方式。
原始的Argo 计划书由一个科学家组成的小组编写,该计划书描述了一个由3000个浮标组成的全球海洋观测网计划,并将在2007年的某时完成。
2007年11月,由3000个浮标组成的全球海洋观测网全面建成。
Argo指导工作组于1999年在美国马里兰召开了第一次会议,并在会上概述了全球数据共享原则。
Argo指导工作组于2009年向海洋观测大会提交了十年进展报告[3],并收到了有关如何完善观测网的建议。
这些建议包括在高纬度海区、边缘海(如墨西哥湾和地中海)和沿赤道海区加强观测,在西边界强流区(如湾流Gulf Stream和黑潮Kuroshio)强化观测,向深海扩展观测以及利用新型传感器监测海洋生物和化学变化等。
2012年11月,Argo观测网已收集了100万条剖面(是20世纪所有调查船观测资料的两倍),并在多家组织的网站上进行了报道。
浮标设计及运行通过改变浮标自身的有效密度,按照预定的时间表在海中上浮和下沉是Argo浮标的重要特点。
任何物体的密度由物体的质量除以体积获得。
Argo浮标在自身质量不变的情况下,通过改变体积的方式改变密度。
海洋观测浮标通用技术要求

海洋观测浮标通用技术要求(试行)国家海洋局二〇一四年十二月1范围本要求规定了海洋观测浮标的系统组成、技术要求、检验方法及标志、包装、运输和贮存的要求。
本要求适用于海洋观测网业务化应用的海洋观测浮标的采购、检验和评估。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
CB/T 3855 海船牺牲阳极保护阴极设计和安装GB/T 13972-2010 海洋水文仪器通用技术条件GB/T 14914 海滨观测规范HY/T 143-2011 小型海洋环境监测浮标HY/T 142-2011 大型海洋环境监测浮标3术语和定义3.1海洋观测浮标锚泊在特定海区对该海区的水文、气象等要素进行定点、自动、长期、连续观测并定时发送资料的浮标。
3.2浮标检测仪一种配备浮标专用检测软件,可对浮标进行工作参数设置及功能检测的设备。
3.3浮标接收岸站接收海洋观测浮标发送或者通过数据平台中转的测量数据的地面接收设备和设施。
4系统组成4.1基本组成海洋观测浮标由浮标体、数据采集器、安全系统、浮标检测仪、传感器、通信系统、供电系统、锚系、浮标接收岸站(以下简称岸站)九部分组成。
4.2浮标体为浮标提供浮力支撑,同时也作为仪器搭载平台,由塔架、标体、配重组成。
4.3数据采集器按照设定的工作时序,自动采集、处理、存储观测数据,并将处理后的数据通过无线通信方式实时发送到岸站。
4.4安全系统具有警示、防雷、发现浮标移位、开舱、进水的功能,由雷达反射器、避雷针、卫星定位系统、开舱、进水传感器组成。
4.5浮标检测仪对浮标进行设置、调试和检测。
4.6传感器包括风、空气温度、相对湿度、气压、水温、盐度、波浪、海流传感器等。
4.7通信系统采用短波、超短波、蜂窝移动通信或卫星等通信方式,将观测数据传输到岸站,由天线和通讯模块或一体化通讯设备组成。
海洋浮标工作原理

海洋浮标工作原理海洋浮标是一种常见的水下传感器装置,用于监测海洋环境、气象和海洋动力学。
海洋浮标广泛应用于气象、海洋学、气候变化和海洋资源管理等领域。
本文将介绍海洋浮标的工作原理。
海洋浮标的组成1. 浮体:通常是一个球形或圆柱形的结构,由高密度的材料制成,例如钢或塑料。
浮体可以保证浮标在水面上方,并提供支撑和稳定性。
2. 传感器:被安装在浮体上,用于采集和记录测量数据。
传感器可以根据需要安装多个,例如水温、海洋盐度、气象参数、海洋动力学参数等。
3. 控制器:通常位于浮体内部,用于处理和存储传感器收集的数据。
4. 通信设备:将测量数据发送到地面站或其他接收器。
1. 浮标下放:海洋浮标通过专门的船只下放到海洋中。
因为浮标的设计用于在海洋中驻留,因此其结构必须经过仔细的设计和测试,以确保其可以抵抗风浪和海洋流动的影响。
3. 控制器处理数据:传感器的数据传输到位于浮体内部的控制器。
控制器会对数据进行处理和存储。
在某些情况下,控制器还可以实时分析数据,以检测海洋环境的变化。
4. 数据传输:经过处理后的数据通过通信设备传输到地面站或其他接收器。
这些接收器可以位于各个地方,如海上或岸边,可以让科学家了解海洋环境的变化。
1. 天气预报:气象传感器可以在海洋浮标上安装,测量气压、风速和风向等数据。
这些数据可以用于预测风暴、飓风和其他恶劣天气的发生。
2. 气候变化:通过监测海洋温度、盐度和其他环境参数的变化,可以更好地了解全球气候变化的趋势,并预测未来的气候变化。
4. 海洋资源管理:海洋浮标可以帮助管理渔业、油气勘探和海岸线保护等相关活动。
通过监测海洋参数,可以更好地了解海洋资源的分布和变化,以帮助制定更合理的资源管理策略。
海洋浮标的工作原理和应用领域非常广泛。
它们可以提供有关海洋环境的实时和连续监测,帮助科学家了解海洋生态系统、气候和海洋资源,并促进相关的研究工作。
1. 海洋学研究:海洋浮标可以用于观测海洋表面水温、盐度、流速和波浪等参数,为海洋生态、气候变化等研究提供数据支撑。
浮标参数介绍

浮标参数介绍浮标参数介绍浮标是海洋观测和海洋科学研究中常用的一种工具。
在有效监测和收集海洋信息方面起着非常重要的作用。
为了正确地使用浮标以及获取更准确的海洋信息,了解浮标的各项参数就显得尤为重要了。
以下是浮标的几个重要参数介绍:一、浮标重量浮标重量是指浮标在水中的重量,是浮标的一个基本参数。
通过这个参数我们可以判断浮标的尺寸,从而选择合适的浮标。
在测量过程中,浮标的重量受到环境因素(如海水)和浮力的影响。
因此,在测量时需要保持浮标呈静止状态,以确保数据的准确性。
二、浮标材料浮标材料是指浮标制造时所使用的材料,它直接决定了浮标的性能和耐久性。
一般来说,浮标的材料常用的有塑料、金属、橡胶等,这些材料各有优缺点,需要根据具体情况进行选择。
三、浮标长度浮标长度是指浮标中心到水面的垂直距离。
通常情况下,浮标的长度直接影响着浮标的浮力和稳定性。
如果浮标长度太短,则不利于浮标在海面的稳定性,若太长,则会影响浮标的灵敏度。
四、浮标形态浮标的形态特征是指其外观、造型和大小。
普通的浮标一般为球形、柱形、圆锥形和多边形等,常用于静止水域浸泡式的观测。
而在海洋深度较大,海浪较大的情况下,则常使用拖曳式的浮标,这些浮标通常采用更加复杂的形态结构,以确保稳定性和灵敏度。
五、浮标传感器浮标传感器是浮标中最重要的组成部分之一,可以实现对水温、盐度、湍流、波浪高度、风速等海洋参数的实时监测和记录。
浮标传感器的精确度和可靠性对数据准确性具有非常重要的影响,因此在选择浮标时,需要协调考虑传感器的品质和稳定性。
以上就是浮标的一些基本参数的介绍,当然,浮标的参数还有很多,需要根据具体情况进行选择和确定,以确保能够顺利地利用浮标进行海洋观测和研究工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第五章海洋光学浮标1.前言目前建设海洋强国已经是我国的一项基本国策,我国海洋监测高新技术发展的总体目标:一是提高台风风暴潮和巨浪等海洋灾害的预报和警报能力,最大限度地减少由灾害造成的人民生命财产的损失;二是提高对海洋生态环境污染和生态环境的监测能力,保护海洋健康;三是提高海洋资源开发的环境保障能力,支持沿海和海洋经济发展及科技兴海战略;四是提高国家海上安全防务的海洋监测和环境保障能力,加强国防建设;五是提高对海洋环境的立体监测和时序数据获取能力,推进中国近海海洋科学的发展。
这五个方面是相互关联的,而当前最主要的是预警海洋灾害和保护海洋健康,即监测技术,其载体就是海洋仪器。
现代海洋监测技术总体上向高技术、高集成度、高时效、多平台、长时间序列、数字化方向发展。
典型海洋监测仪器:遥感卫星大面积、同步、近实时、全天候、全天时的对海观测,3 个月飞行获得的数据绘制的全球海面温度场相当于用传统的测温方法花50 年时间才能取得的效果。
机载海洋激光雷达是一种主动式传感器,灵活性和抗干扰能力较强;与船载仪器相比,由于飞机能够快速地飞过较长的海水带,因而它能够对探测海域进行大面积的测量;由于飞机飞行的速度较快,因而它测量海域的结果在时间上变化小,能够真实地反映出临近海域的状况,不易受到较迅速变化的气候条件的影响;飞行高度一般在几百米左右,因而在有云的天气条件下仍然能够进行测量,而这是星载传感器所不具备的;对于具有较高发射重复频率的激光雷达,其探测海面的水平分辨率远大于星载传感器;时间分辨激光雷达能够实现对海洋剖面信息的探测船载仪器:调查船载荷量和机舱空间较大,其携带的仪器设备较多,可对海洋进行全方位的相互印证探测。
海洋浮标资料浮标的出现实现了长期、定点、连续、多参数的现场实时自动观测,这是调查船不可能做到的;漂流浮标的出现,实现了大尺度的连续观测,尤其是可以在人或船舶、飞机都不可能到达的海域进行环境参数的观测;声学多普勒海流剖面测量技术(ADCP) 的出现,把单点测流变为测剖面流,一次可测128 层,且最大剖面深度已达1200m。
全球海洋观测系统全球海洋观测系统(GOOS)是海洋高技术的大规模集成。
包括海洋遥感遥测、自动观测、水声探测和探查技术,以及卫星、飞机、船舶、潜器、浮标、岸站等制造技术,相互连接形成立体、实时的海洋环境观测及监测系统。
以下4个国际机构发起并组织实施:政府间海洋学委员会(IOC)、世界气象组织、国际科学联合会理事会和联合国环境规划署。
GOOS项目办公室设在巴黎IOC总部。
5.1 海洋光学浮标1、海洋浮标海洋浮标是一种现代化的海洋观测设施。
它具有全天候、全天时稳定可靠的收集海洋环境资料的能力,并能实现数据的自动采集、自动标示和自动发送。
海洋浮标与卫星、飞机、调查船、潜水器及声波探测设备一起,组成了探测海洋奥秘的主体监测系统。
海洋浮标技术是在传统技术的基础上发展起来的海洋监测新技术。
海洋浮标,一般分为水上和水下两部分。
水上部分装有多种气象要素传感器,分别测量辐照度、风速、风向、气温、气压和温度等气象要素;水下部分有多种水文要素传感器,分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋水文要素。
各种传感器将采集到的信号,通过仪器自动处理,由发射机定时发出。
地面接收站将收到的信号经过处理后,就得到了人们所需要的资料。
通过对这些资料的掌握,会给人们的生产和生活带来极大的便利。
如知道了海流流向,航海时便尽可能顺流而行;知道了风暴区域,航海时则可避开绕行;知道了潮位的异常升高,便可及时防备突发事件。
海洋浮标,一般分为水上和水下两部分。
水上部分装有多种气象要素传感器,分别测量辐照度、风速、风向、气温、气压和温度等气象要素;水下部分有多种水文要素传感器,分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋水文要素。
各种传感器将采集到的信号,通过仪器自动处理,由发射机定时发出。
地面接收站将收到的信号经过处理后,就得到了人们所需要的资料。
通过对这些资料的掌握,会给人们的生产和生活带来极大的便利。
如知道了海流流向,航海时便尽可能顺流而行;知道了风暴区域,航海时则可避开绕行;知道了潮位的异常升高,便可及时防备突发事件。
海洋浮标,一般分为水上和水下两部分。
水上部分装有多种气象要素传感器,分别测量辐照度、风速、风向、气温、气压和温度等气象要素;水下部分有多种水文要素传感器,分别测量波浪、海流、潮位、海温和盐度等海洋水文要素。
各种传感器将采集到的信号,通过仪器自动处理,由发射机定时发出。
地面接收站将收到的信号经过处理后,就得到了人们所需要的资料。
通过对这些资料的掌握,会给人们的生产和生活带来极大的便利。
如知道了海流流向,航海时便尽可能顺流而行;知道了风暴区域,航海时则可避开绕行;知道了潮位的异常升高,便可及时防备突发事件。
海洋浮标的种类比较多,有锚定类型浮标和漂流类型浮标。
其中前者包括气象资料浮标、海水水质监测浮标、波浪浮标等;后者有表面漂流浮标、中性浮标、各种小型漂流器等。
漂流浮标分为两类:一类称为表层漂流浮标,浮体位于海面,测量的是浮体下面悬挂的水帆所处深度的海流;另一类称为次表层漂流浮标,浮体位于水下1000~Z000m 之间某一深度(在该深度上浮体所受的浮力呈中性,故又称中性浮标),测量的是该深度的海流。
表层漂流浮标历史悠久,但一直到1978年Argos卫星定位和数据收集系统建立之后才获得迅速发展。
90年代表层漂流浮标在技术上有两个明显的发展:(1)过去表层漂流浮标主要用于大洋,不予回收,随着全球定位系统(GPS)的建立,精确定位成为可能,开始出现了一批可供或专供近海使用的表层漂流浮标,并且可以回收(否回收则取决于浮标购置费与船时人工费的权衡比较);(2)过去表层漂流浮标测量的参数有限,现在增多了,几乎与常规的锚泊资料浮标相差无几。
锚泊浮标锚泊浮标的研制始于第二次世界大战以后,到70年代后期、8O年代前期趋于成熟。
最近十几年来,锚泊浮标的发展在微观方面主要是随着科学技术的进步不断地更新自身的传感器、数据采集器、通讯手段、电源、浮体和锚系,在宏观方面则有两个引人瞩目的动向(1)从以海洋气象、水文测量为主扩展至水质监测,出现了一系列的气象/水文/水质并重的或专事水质监测的锚泊浮标。
(2)锚泊浮标测量系统和潜标测量系统合二为一,形成绷紧式锚泊浮标测量系统,即在浮标上进行海面气象水文测量,在绷紧式锚索上悬挂一系列仪器测量各个水层的温度、盐度、海流和某些生物化学参数,水下测量数据利用单芯电缆感应耦合传至浮标,与浮标本身测得的数据一起通过卫星传送给陆地接收站。
海岸浮标是一种比较常用的锚定浮标,适合于短期科学实验及环境监控计算,也适全于某些海底的测量工作。
浮标的底部如钟摆式长臂,固定于附加装置上。
海岸浮标能将测得的数据传给卫星,再由卫星将信号传送到地面接收站和海洋环境监测网。
锚泊海洋资料浮标有大型圆盘浮标,主要用于恶劣条件下的海洋科学试验;中型浮标主要用于几百米水深的海域;小型圆盘型浮标,主要用于近海或湖泊及河口的监测。
这些资料浮标系统普遍采用了高可靠性的低功耗微处理机作为数据采集控制的核心,应用卫星传输测量数据。
其特点主要表现在:能够增加传感器,扩大浮标的功能;采用先进的数据采集和通讯系统;浮标采用钢、铝、泡沫塑料或玻璃钢混合结构,重量轻、布放回收方便;均采用太阳能电池和蓄电池组合供电;关键部件采取备份,提高浮标的可靠等级。
2、海洋光学浮标海洋光学浮标技术是20 世纪80 年代中期以后发展起来的一门新技术, 可用于连续观测海面、海水表层、真光层乃至海底的光学特性, 在水色遥感现场辐射定标和数据真实性检验、海洋科学观测、近海海洋环境监测和海洋军事科学方面有着重要的应用价值。
美国于1987 年在马尾藻海区应用深水锚定系统获取了时间系列的海水光学参数。
20 世纪90 年代后期, 第一台海洋光学浮标(MOBY) 在美国诞生,并用于SeaWiFS 和MODIS 的现场辐射定标数据真实性检验。
为配合OCTS 的发射和应用, 日本也独立发展了自己的海洋光学浮标技术( YBOM) 。
近年来, 英国、法国先后开展了光学浮标PlyMBODy 和BOUSSOL E 的研制, 其主要目标是为SeaWiFS , MODIS 和MERIS 等水色遥感器的辐射定标、数据和算法真实性检验提供长期的观测平台。
海洋光学浮标涉及的技术面广, 依赖以下关键技术:高稳性浮标设计水下光辐射测量控制系统电源数据采集和存储水下光学仪器的防生物污染等技术。
海洋光学浮标涉及的技术面广, 依赖以下关键技术:5.2 海洋光学浮标关键技术海洋光学浮标测量系统主要由浮标、信息中心岸站和用户终端三部份组成。
光学浮标主要用于光辐射测量,不仅要满足耐海水腐蚀性、抗倾覆性、稳性和随波性等性能要求,同时要兼顾浮标海上姿态以及阴影对光辐射测量的影响。
一、浮标体设计:1、子母浮标体保证高海况条件下浮标体的稳性, 光学浮标浮体设计由子浮标和母浮标两套水面浮标体构成, 如图1 所示。
母浮标为直径2.8 m 的小型锚碇圆盘型浮标体; 子浮标为直径1.5 m 的柱型浮标体,系泊于母浮标。
试验结果表明, 在8 m ·s - 1风速的高海况条件下子浮标的倾角平均不超过10°。
母浮标的锚系采用组合式, 自上而下分别由包塑钢丝绳、中间锚链、尼龙缆(聚丙乙烯缆) 、过渡锚链、拖底锚链和锚六部分构成。
设置过渡锚链段的作用是为了避免尼龙缆下部与海底的摩擦, 因此在尼龙缆段适当位置加装具备一定浮力的浮球,将过渡锚链段拉起。
由于海洋环境中的风、浪、流对系泊中的子母浮标的作用, 如果两标之间系缆类型和长度选定不当, 很有可能造成两标相撞或跑标。
通过理论计算和模型水池试验, 最终采用子浮标通过30 m 零浮力缆系泊于母浮标方案。
优点:技术成熟;缺点:布放和回收难度大。
2、柱状浮标体浮标体遮光面积小、随波浪摇摆及升沉小且重心低, 浮标体设置安装传感器的伸臂杆架, 以减小浮体阴影的影响。
光辐射测量要求浮标摇摆角小, 尽可能保持铅直状态。
采用了马鞍形转臂结构, 如图 2 示, 即在水下长杆架的适当位置安装可旋转的转臂, 锚链挂于转臂底端而不是直接挂于长杆底端, 同时在水下长杆架下端设有 4 个阻尼叶片以平衡浮体海流作用。
在海流作用下, 转轴以上部分与转轴以下部分产生方向相反的转动力矩, 抵消或减少浮标倾斜力矩。
优点: 一是初稳性高度(稳心与重心之间的距离称为初稳性高度)大, 能自行恢复到原平衡位置的能力也大;二是光学浮标重心位于浮心之下(传统的碟形浮标浮心位于重心之下), 光学浮标的摇摆角较小, 抗倾斜及倾覆能力强。
海上试验结果表明, 对于风力7 节、浪高3—4m 以下的海况, 浮标倾角≤5°的次数占总采样次数的54%, 浮标倾角≤10°的次数占总采样次数的83%。