潛浮標系統(tǒng)特點
浮標和潛標在組成、系泊方式、適用水深和應(yīng)用模式上各有不同,浮標通過漂流或錨系的方式工作,具有實時通信能力強、供電充足的優(yōu)勢,但錨系浮標存在布收復(fù)雜、易暴露的劣勢;潛標通過錨系或坐底的方式工作,具有長期隱蔽、布設(shè)方便、不易遭到破壞的優(yōu)勢,但存在實時通信能力弱、供電有限、搭載儀器少的劣勢。
浮標主要分為漂流浮標和錨系浮標兩大類。漂流浮標根據(jù)工作深度的不同分為表層漂流浮標和次表層漂流浮標;錨系浮標根據(jù)系泊方式的不同分為單錨系泊浮標和三錨系泊浮標。表層漂流浮標一般由水帆、浮球和連接纜繩組成,布放于海面及海面下固定深度。
次表層漂流浮標的浮體位于水下1000~2000m的某一深度,測量相應(yīng)深度的海流參數(shù),其應(yīng)用最廣的代表為Argo浮標。錨系浮標組成較漂流浮標復(fù)雜。
潛標一般由水下裝置和水上控制裝置共同組成。根據(jù)工作深度不同,分為淺海潛標和深海潛標,淺海潛標適用于水下200m水深范圍內(nèi),深海潛標可覆蓋全海深。根據(jù)錨泊方式不同,潛標又分為坐底潛標和錨系潛標。
坐底潛標系統(tǒng)由水下裝置(主要包括浮體、載荷設(shè)備、釋放器、換能器、北斗信標、拋載架等)和水上控制裝置(主要包括便攜控制設(shè)備、換能器、北斗信標等)組成。錨系潛標系統(tǒng)(圖2b)的組成與坐底潛標的組成類似,結(jié)構(gòu)形式有所不同。
錨系潛標由水下裝置(主要包括主浮體、換能器、電池艙、釋放器、沉塊、北斗浮球等)和水上控制裝置(主要包括便攜控制設(shè)備、換能器、北斗信標等)組成。
潛浮標系統(tǒng)在民用領(lǐng)域中的應(yīng)用
潛浮標系統(tǒng)在民用領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在海洋測量領(lǐng)域,近年來逐漸由全功能向?qū)S眯秃腕w系化建設(shè)發(fā)展。
1)水文氣象浮標
水文氣象浮標是世界上應(yīng)用最早、使用最多的一類浮標。水文氣象浮標能夠全天候、不間斷、自動采集和上傳數(shù)據(jù)。
2)水質(zhì)浮標
水質(zhì)浮標能連續(xù)、實時檢測海洋環(huán)境要素的變化,對研究近岸海域水質(zhì)變化趨勢有重要意義。水質(zhì)浮標通常由浮標體、水體水質(zhì)監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、浮標運行控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)以及遠程數(shù)據(jù)接收終端組成。水質(zhì)浮標具有自適應(yīng)強、適用范圍廣、監(jiān)測時間長和節(jié)省人力物力的優(yōu)點,在廣闊的海域上,水質(zhì)浮標配合相應(yīng)手機和處理單元,可以做到實時監(jiān)測目標水域。
3)導(dǎo)航浮標
導(dǎo)航浮標是一種漂浮在海上的浮標終端,采用太陽能板對其進行供電,可采集多種海洋物理數(shù)據(jù),如溫度、鹽度、pH、聲納等。浮標終端和船載終端均安裝衛(wèi)星通信卡,通過通信衛(wèi)星完成兩者之間的數(shù)據(jù)交換。
4)波浪浮標
波浪浮標是一種監(jiān)測近海波高、波向和表層水溫的小型遙測系統(tǒng),主要由浮體、錨系和岸站3部分組成。
潛浮標作為關(guān)鍵的海上監(jiān)測設(shè)備,具有很大的使用價值。在信息化高速發(fā)展的今天,對于海洋環(huán)境信息的搜集極為重要,潛浮標技術(shù)的研究發(fā)展和普遍應(yīng)用,將提高中國海洋環(huán)境預(yù)報的水平,增強海洋戰(zhàn)場環(huán)境的透明度,對海洋生態(tài)環(huán)境及國防安全均具有極其重要的意義。
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