潛浮標系統特點
浮標和潛標在組成、系泊方式、適用水深和應用模式上各有不同,浮標通過漂流或錨系的方式工作,具有實時通信能力強、供電充足的優勢,但錨系浮標存在布收復雜、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、布設方便、不易遭到破壞的優勢,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,測量相應深度的海流參數,其應用最廣的代表為Argo浮標。錨系浮標組成較漂流浮標復雜。
潛標一般由水下裝置和水上控制裝置共同組成。根據工作深度不同,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,深海潛標可覆蓋全海深。根據錨泊方式不同,潛標又分為坐底潛標和錨系潛標。
坐底潛標系統由水下裝置(主要包括浮體、載荷設備、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備、換能器、北斗信標等)組成。錨系潛標系統(圖2b)的組成與坐底潛標的組成類似,結構形式有所不同。
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備、換能器、北斗信標等)組成。
潛浮標系統在民用領域中的應用
潛浮標系統在民用領域中的應用主要集中在海洋測量領域,近年來逐漸由全功能向專用型和體系化建設發展。
1)水文氣象浮標
水文氣象浮標是世界上應用最早、使用最多的一類浮標。水文氣象浮標能夠全天候、不間斷、自動采集和上傳數據。
2)水質浮標
水質浮標能連續、實時檢測海洋環境要素的變化,對研究近岸海域水質變化趨勢有重要意義。水質浮標通常由浮標體、水體水質監測傳感器、數據采集系統、浮標運行控制系統、供電系統以及遠程數據接收終端組成。水質浮標具有自適應強、適用范圍廣、監測時間長和節省人力物力的優點,在廣闊的海域上,水質浮標配合相應手機和處理單元,可以做到實時監測目標水域。
3)導航浮標
導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據,如溫度、鹽度、pH、聲納等。浮標終端和船載終端均安裝衛星通信卡,通過通信衛星完成兩者之間的數據交換。
4)波浪浮標
波浪浮標是一種監測近海波高、波向和表層水溫的小型遙測系統,主要由浮體、錨系和岸站3部分組成。
潛浮標作為關鍵的海上監測設備,具有很大的使用價值。在信息化高速發展的今天,對于海洋環境信息的搜集極為重要,潛浮標技術的研究發展和普遍應用,將提高中國海洋環境預報的水平,增強海洋戰場環境的透明度,對海洋生態環境及國防安全均具有極其重要的意義。
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