潜标

摘要： 随着南北极考察的深入开展,锚碇观测系统的布放和回收已经成为科考破冰船常态化作业内容。在极地考察作业过程中,锚碇系统的布放作业相对比较简单,但是回收作业往往受天气、海况、浮冰等条件影响,经常发生各种突发问题,造成无法顺利回收。本文根据多年南北极科学考察锚碇系统科考船回收作业经验,分析了大船、小艇回收方式的优缺点以及影响锚碇系统回收的主要因素,针对浮冰区锚碇系统回收新技术方案进行了探讨,并提出了南北极锚碇系统回收的建议和措施,对极地锚碇系统布放和回收具有一定的借鉴意义。

摘要： 本文利用在西太平洋牛郎海山布放的两套锚系潜标获取的长时间海流观测数据,分析了深海的海洋动力环境特征,着重阐释了该海域海流的全水深垂向结构及其低频变化特征。结果表明:(1)年平均海流及其变化幅度均在上层最大、中层和深层次之、中深层最小;(2)年平均上,150 m以浅的海流为东向的副热带逆流,150 m以深和中层为西向流;山顶处的近底层海流为较稳定的弱南向流,山底处的近底层海流为西南向流;(3)在山顶和山底,各深度层次的海流在全年均表现出100 d左右的振荡周期;在2000 m以浅,各深度层次的海流振荡的位相基本一致,振荡幅度在表层最强、随深度的增加而减小;在2000 m以深,海流变化的位相与2000 m以浅相反,振荡幅度在4000 m最强。

摘要： 为实现长期、连续、定点、低成本的上层海洋垂直剖面要素的准实时观测,提出了一种以STM32微控制器(microcontroller unit,MCU)为主控器、采用国产温盐深传感器(conductivity temperature depth,CTD)和声学多普勒剖面流速仪(acoustic doppler current profilers,ADCP)等仪器进行剖面观测、搭载铱星通信模块或其他通信设备、适用于近海和远海的低功耗水下升降式准实时通信潜标控制系统设计方案。介绍了潜标的结构组成、控制系统硬件和软件设计,以及服务器接收软件的设计;实现了基于无线双向通信的数据补发机制和对潜标的远程控制;提出了一种适用于无刷直流电机(brushless direct current motor,BLDCM)的堵转保护方法。近海和远海试验表明,该型潜标可以实现海洋垂直剖面要素的连续观测和数据的准实时传输,验证了潜标控制系统设计方案的可行性与稳定性。

摘要： 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险源,从而提出相应的预防措施以提高潜标系统布放回收成功率。仿真结果表明,基于模糊故障树分析法能够获得潜标系统布放回收事故发生的概率和关键风险源;发生概率较高的基本事件均与潜标系统布放阶段有关联;关键重要度较高的基本事件发生概率也较高。该项研究对海洋环境监测潜标系统的设计及其布放回收风险防控具有一定的参考价值。

摘要： 应用计算流体力学(CFD)方法,对潜标进行入水冲击响应模拟。根据潜标的外形创建模型,并通过包面等一系列处理,对潜标进行了网格划分,确定了其边界条件。对不同入水速度,不同入水角度下潜标的冲击响应进行了数值模拟分析,该研究可为潜标监测系统的结构设计进一步的提升改进提供参考。

摘要： 潜标系统具有结构简单、可长期运行、隐蔽等优点,在海洋环境监测、水声探测和通信等方面广泛应用,而在海流作用下,潜标缆索系统设计不合理可能导致探测设备偏离预定深度或缆索断裂等.在此应用背景下,针对均匀海流条件下潜标缆索系统建立数值仿真模型,采用有限元法编写计算程序;并以某型潜标缆索系统为例,通过改变浮体形状、浮力大小、缆索直径等,分析了不同参数对潜标系统的影响,仿真结果对潜标缆索系统的设计有一定指导作用.

摘要： 综述了水下实时观测潜标系统及其技术进展.以潜标技术为基础,通过水下绞车、自升降通信浮标、水下滑翔机及波浪滑翔器等技术途径,设计了水下实时观测系统方案,探讨了水下数据实时传输关键技术,开展了水下观测数据实时传输功能验证试验,初步实现了观测数据实时/准实时传输.

摘要： 针对深海潜标系统观测仪器,设计了一种径高比满足黄金分割比的电池舱.按照压力容器设计准则,对这一深海潜标系统电池舱进行了选材、强度计算和稳定性校核,应用Workbench有限元软件对电池舱的强度和稳定性进行了模拟分析,确认电池舱满足水下承压20 MPa的要求.应用这一电池舱,可以使深海潜标系统观测仪器具备长时间工作的能力.

摘要： 综述了水下实时观测潜标系统及其技术进展。以潜标技术为基础,通过水下绞车、自升降通信浮标、水下滑翔机及波浪滑翔器等技术途径,设计了水下实时观测系统方案,探讨了水下数据实时传输关键技术,开展了水下观测数据实时传输功能验证试验,初步实现了观测数据实时/准实时传输。

摘要： 文章设计了一种用于潜标的基阵信号采集系统,可以实现多路水声信号、传感器信号的并行采集以及网络传输.基阵信号采集系统以FPGA为核心芯片,驱动模数转换电路、以太网光接口电路,并接收干端下发的控制命令.测试数据证明了该设计的有效性和实用性.

摘要： 针对海洋潜标系留缆绳受海流激励引起的涡激振动对其探测准确性的影响问题,设计了毛刷状缆绳减振结构,并在海上环境下对毛刷结构的毛长、软硬度、毛刷间距等参数与减振效果间的联系进行了振动试验分析.结果表明:毛刷对缆绳的减振作用主要体现在毛刷结构可以改变海流经过缆绳时的产生绕流场状态;采用软材质、短毛长、短轴向间距的毛刷环结构,相比于采用硬材质、长毛长、长轴向间距的螺旋毛刷结构可以更好地降低缆绳的流致振动.

摘要： 本文介绍了利用深海水密玻璃球应答器(ET661G)设计研发的深海噪声测量潜标,给出了潜标及其结构设计的基本思想和噪声测量记录的基本原理.

摘要： 潜标是一种隐蔽的测量装置,潜标式水中噪声测量系统是获取水下运动目标噪声信息的重要手段之一,适用于对水中各类运动目标的辐射噪声和环境噪声监测.采用定时或遥控方式工作,自动化程度高、自持力强、安全可靠;且易于布放和回收.文章介绍了该系统的特点、工作原理、设备组成、使用方法及在海洋环境研究和水中运动目标特性信息获取方面的应用及发展前景.

摘要： 一种大潜深AUV的定位基阵联合标校方法，属于AUV水下声学导航定位领域，本发明为解决大潜深自主水下机器人利用声学基元进校水下定位时基阵校准困难、校阵准确度低的问题。它包括：大潜深AUV下潜至指定深度后母船利用超短基线定位系统AUV位置进行修正；AUV按预置梳状扫测路径开始作业，同时探测水下声学定位基阵中基元的距离和方位信息；AUV利用强跟踪无迹卡尔曼滤波算法深度融合自身导航系统信息和水声定位基元的距离与方位信息，扫测作业完成水声基阵中各基元位置自主标校，并利用基元位置标校信息修正自身导航系统误差。本发明适用于AUV的长时序水声定位。

摘要： 本发明提供了自容式潜标的控制系统和自容式潜标，包括：第一信号调理器、微控制单元MCU和换能器，第一信号调理器用于在预设时间内检测水中的第一声音信号，如果没有检测到第一声音信号，则向MCU发送第一控制指令信号；如果检测到第一声音信号，则将第一声音信号发送给换能器；换能器用于将第一声音信号转换为第一电信号，以使第一信号调理器将第一电信号进行放大和滤波，得到唤醒信号；MCU用于根据第一控制指令信号控制自容式潜标进入低功耗模式，或者根据唤醒信号使自容式潜标进入正常工作状态，可以进行低功耗模式和正常工作状态的切换，从而在潜标系统进入低功耗模式的情况下，降低潜标系统的功耗，提高潜标系统的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种水下潜标实时数据传输装置，该装置安装在水下潜标的主浮体之上，包括水下绞车、具有正浮力的升降平台、剖面测量传感器、升降平台控制器、具有正浮力的系缆、声通讯机组和卫星通讯机；声通讯机组由升降平台声讯机和主浮体声讯机组成；水下绞车和主浮体声讯机安装固定在水下潜标的主浮体上，水下绞车由水下潜标的主控机控制；升降平台声讯机、升降平台控制器、剖面测量传感器和卫星通讯机安装在升降平台上；升降平台通过系缆与水下绞车连接；声通讯机组用于主控机与升降平台控制器之间的测量数据和控制指令传输。本发明能够实现海洋全剖面数据测量并及时向地面用户发送测量数据。

摘要： 本发明提供了自容式潜标的控制系统和自容式潜标，包括：第一信号调理器、微控制单元MCU和换能器，第一信号调理器用于在预设时间内检测水中的第一声音信号，如果没有检测到第一声音信号，则向MCU发送第一控制指令信号；如果检测到第一声音信号，则将第一声音信号发送给换能器；换能器用于将第一声音信号转换为第一电信号，以使第一信号调理器将第一电信号进行放大和滤波，得到唤醒信号；MCU用于根据第一控制指令信号控制自容式潜标进入低功耗模式，或者根据唤醒信号使自容式潜标进入正常工作状态，可以进行低功耗模式和正常工作状态的切换，从而在潜标系统进入低功耗模式的情况下，降低潜标系统的功耗，提高潜标系统的使用寿命。

摘要： 本发明公开了一种海洋动力环境多尺度同步观测潜标，属于海洋观测设备技术领域，包括安装板，所述安装板上安装有两个对称设置的洋流发电组件，安装板底部的四角处均固接带有子浮体的固定柱，四个固定柱的底端均通过温盐链与主浮体的顶部连接，主浮体的下方通过温盐链与设备放置架的顶部连接，设备放置架的外侧固设有清洁组件，设备放置架的底部通过温盐链与双并联声学释放器连接；本装置能持续为检测设备进行供电，提高检测设备的运行时间，从而使潜标的工作时间大大增长，可将设备放置架外壁上附着的海藻、其他生物或杂物等清理掉，确保检测设备的正常运行，当投放位置产生偏差后，使其整体也能改变位置，无需进行二次投放工作。

摘要： 本发明公开一种基于滑翔翼的低功耗自升沉式潜标，属于水下定点观测平台领域。该潜标包括潜标本体，在潜标本体的上方设置无动力滑翔翼；无动力滑翔翼包括三角翼，三角翼的轴线与潜标本体的轴线平行，三角翼的尖端处于潜标本体的艏部正上方，在三角翼的尾部中心刚性固定有尾翼；在潜标本体的内部设置有电池组和用于带动电池组沿潜标本体轴线方向来回移动的驱动机构；在潜标本体的艏部设置有水深控制模块，水深控制模块包括内油囊、外油囊、油路和液压泵。本发明通过在潜标本体上方加装大面积三角形滑翔翼，再配合可移动的电池组和水深控制模块进行潜标本体俯仰姿态调整，使流体对滑翔翼产生升沉力，加速潜标的上浮下潜过程，降低了总体功耗。

摘要： 本发明公开了一种球形潜标主体，包括球形舱体和浮力材，球形舱体包括共同围成球状的上半球壳和下半球壳，浮力材包括环绕上半球壳设置的上浮体和环绕下半球壳设置的下浮体；上半球壳和下半球壳之间可拆卸相连；上浮体与上半球壳相连，下浮体与下半球壳相连。上浮体和下浮体的外表面为圆柱形，内表面为与球形舱体表面共形的球形面，上、下浮体上设有用于连接件穿过的通孔，通孔内胶粘有用于保证浮体的连接强度和耐磨性的碳纤维管，浮体表面涂覆有一定厚度的用于增加浮体整体强度的玻璃钢。与现有技术相比，本发明的球形舱体与上、下浮体采用共形设计，在确保浮体强度的同时利于安装，本发明还具有小型化、轻量化且在水下具有较好姿态的优点。

摘要： 本发明涉及海洋监测技术领域，且公开了一种监测效果好的海洋监测用潜标平台，包括上浮体、主浮体和锚块，所述上浮体、主浮体和锚块之间连接有缆绳组，所述缆绳组包括竖直缆绳和侧缆绳，所述主浮体的上下两端均安装有偏移检测装置，所述上浮体和偏移检测装置以及偏移检测装置和锚块之间连接竖直缆绳。本发明通过在主浮体的上下两端设置偏移检测装置，通过两个偏移检测装置的检测信号可以区别上浮体、主浮体的海流冲击情况，并通过主控器将信号传输至反向调整机构，开启对应方位的出水管，利用高压喷嘴喷射的海流产生的反向作用力而促使上浮体、主浮体回复至原有位置，防止海流冲击造成主浮体偏移而降低对海流的监测作用，提高对海流监测的精确性。

摘要： 一种多功能定位基元潜标及长基线潜标定位系统，属于海洋观测技术领域。本实用新型包括抓力锚、重力锚、释放器、支撑框架、浮球、电子舱、水声通信机、定位基元、应答器；电子舱设于支撑框架中部，多个浮球围绕电子舱设置，支撑框架上方中部设有定位架，定位基元设于定位架内，水声通信机和应答器分设于定位架相对的两侧，释放器、重力锚和抓力锚自上而下依次连接，并设于支撑框架下端。本实用新型结构简单，便于布放，能够有效简化长基线定位的操作，提高定位的准确性。

摘要： 本实用新型提供了一种复合材料的流线型潜标标体，包括：支撑骨架、环氧玻璃微珠高强度浮力块、外壳板、下盖、连接法兰、配重铅块。环氧玻璃微珠高强度浮力块在支撑骨架内，外壳板包覆在支撑骨架和环氧玻璃微珠高强度浮力块外表面，连接法兰固定连接在支撑骨架的下托板下方，下盖固定连接在支撑骨架的下托板侧面，配重铅块胶粘在支撑骨架的下托板下方。支撑骨架为“工”字形，由上托板、下托板、立柱和连接轴构成。立柱两端预埋连接轴，通过连接轴与上、下托板连接。环氧玻璃微珠高强度浮力块在中下部开有电气系统的安装孔。本实用新型具有水下姿态稳定、强刚度好、工艺简单，易施工的优点。