直读拖曳式光纤光栅温度剖面测量系统

针对我国对海水温度剖面的测量需求,在分析已有方法优缺点的基础上提出了一种新的方法——光纤温度剖面连续测量系统.此测量系统以光纤光栅传感器为测量单元,采用波分复用的方式串接在一起组成船载拖曳链,再通过甲板上的解调终端实时显示所测物理参量,从而实现分布式实时测量.这种方法能够以低成本快速高效获得高分辨率的海水温度剖面分布情况,为海洋探测提供丰富有效的数据.课题组设计制作了拖曳链系统的甲板机及60 m长的拖曳链,并在青岛近海进行了拖曳海试,实时获取了试验数据,达到了预期效果.     

UCTD系统及其关键技术介绍

海洋动力参量拖曳式剖面测量系统(Underway Conductivity-Temperature-Depth instrument,简称UCTD)是国外最新发展起来的一种高技术在航温盐剖面测量装置,其优势在于以较低的成本,给出高密度的海水温度、电导率剖面数据。文章首先介绍了UCTD的起源,而后以国家863"船载多参数拖曳式剖面测量系统技术"课题研制中的UCTD系统为对象,逐一介绍其系统构成、运行原理、关键技术,而后简要介绍了课题进展。     

拖曳式多参数剖面测量系统水动力与控制性能研究述评

综述了拖曳式多参数剖面测量系统水动力学研究的最新进展。对拖曳缆绳、拖曳体以及将两者耦合起来所构成的整个系统水动力及控制理论进行述评,分析了各种理论的优缺点从中简要地描述了拖曳式多参数剖面测量系统水动力研究的发展概要。     

基于船舶走航拖曳观测的卫星遥感产品检验

利用船载多参数拖曳式剖面测量系统走航观测获取的台湾岛东南海域叶绿素a浓度连续剖面数据,开展了卫星遥感产品精度检验研究。研究表明,由MERIS反演的叶绿素a浓度产品的平均相对误差优于30%,拖曳剖面观测可为卫星遥感产品检验提供高质量的现场观测数据,而且与船舶、浮标及其他固定平台等传统定点观测方式相比具有明显的效率优势。     

声学多普勒流速剖面仪海上比测试验研究

针对平台和试验条件对声学多普勒流速剖面测量仪（Acoustic Doppler Current Profiler,ADCP）海上比测试验的影响,本文开展了基于坐底平台和浮平台的ADCP海上比测试验。本文统计了不同测量时间段、不同剖面深度比测ADCP所测流速、流向数据的相关系数和均方根误差,完成了基于坐底平台、浮平台开展ADCP海上比测试验总体效果分析,并研究分析了采样时间、海况等试验条件对浮平台试验结果的影响。研究结果表明：浮平台相较于坐底平台更适合开展ADCP海上比测试验,采样时间段不同、海况等级不同都会影响海上比测试验结果。本文研究成果可为进一步优化海上比测试验结果提供方向,为规范国产ADCP的检验验证手段提供理论基础和实践依据。     

UCTD海上比测方法探讨

在海洋勘测工作中,对于海洋动力学参量--电导率、温度、深度的测量是最为基础和重要的监测内容.拖曳式温盐深剖面测量系统(Underway Conductivity Temperature Depth Measure System,简称UCTD)是最新发展起来的一种高技术走航CTD剖面测量装置.文中介绍了UCTD海上定点比...     

海水温盐深剖面测量技术综述

温盐深是反应海洋物理学特性的重要参数,是海洋水文观测的基本要素。CTD剖面仪(Conductivity-Temperature-Depth profiler)是进行海水温盐剖面观测的主要仪器,利用CTD剖面仪可精确测得水下不同深度上海水的温度和电导率参数,进而能够推算出海水盐度、密度、声速等相关信息,对于海洋经济开发、海上国防建设、海洋环境保护等都具有非常重要的意义。本文介绍了温盐深剖面测量技术的基本原理与发展现状,对几种典型的温盐深测量设备及各种海洋观测平台中搭载的CTD传感器进行了介绍,论述了CTD传感器的标定和测试技术,并对其发展趋势进行了分析。     

拖曳式剖面探测拖体系统构成及运动控制试验

拖曳式剖面探测拖体是一种能做波浪式轨迹运动的载体,可对海洋进行实时多参数剖面探测.阐述国内首台拖曳式剖面探测拖体的组成、功能及运动轨迹,并对运动轨迹控制进行实船试验研究.结果表明,拖曳式剖面探测拖体具有控制性能优良,实现传感器数据的实时采集.     

基于CPLD的高精度频率测量系统设计

介绍了等精度频率测量原理,对测量误差进行了分析.在6000m高精度CTD剖面仪数据采集系统设计中,采用单片机结合Altera公司EPM1270T144C5型CPLD实现系统功能,CPLD基于QuartusII软件平台开发,采用模块化设计方法,实现多通道频率信号等精度同步测量.通过海上的多次现场比测试验,验证了系统的可靠性.     

光纤温深传感器在物理海洋的应用

光纤传感器技术已经在土木工程、航空航天、石油石化等方面得到应用,其温度、压力、流速传感日趋成熟,且具有本征绝缘、易于复用、远距离传输等优势,在物理海洋领域有较大的潜在应用。在先导专项的支持下,课题组完成了光纤温深传感器及其系统在海洋牧场遥测方面的实践应用,是光纤温度链在海洋养殖方面的应用创新,为现代海洋牧场的研制提供了技术支撑作用;课题组研制了船载拖曳温深链系统,并在北黄海和南海海域进行了温度跃层的快速高效海试应用,实时、连续、原位获取了水下温度剖面情况,该领域温度测量的首次试验应用,为物理海洋的科学研究提供了一种全新的快速、高时空密度的测量手段,将会推动物理海洋的科学研究和海洋仪器设备研发水平,具有一定的先导作用。     

测量型光生物反应器的研制

介绍了一种新型的、小型的光生物反应器。其利用发光二极管光电板作为光源并利用内置微型泵进行搅拌。这使得光生物反应器小型化,其容积仅190 ml。该光生物反应器照度可调、温度可控,其可以用于浮游植物光合速率的测量。     

无人机磁矩测量方法

运载平台磁性分布研究和测量是平台选型与航磁设备加改装方案设计的前提与基础。通过无人机磁矩矢量分解及其磁场分量合成,提出一种基于总强度磁力仪的无人机磁矩测量方法,构建了相应的感应磁矩和固有磁矩计算模型,并通过实测数据的分析处理验证其有效性。     

一种三角高程测量新方法

三角高程测量是目前常用的一种高程测量方法，但在实际工作中，由于过程麻烦，要求实地施测数据较多，因而测量结果误差较大，存在明显的不足。根据作业中的实际，通过对三角高程原理的分析，提出一种三角高程测量的新方法，分析了其测量原理、使用过程以及优势，并应用于实践。     

测绘装备软件的质量控制

针对测绘装备软件质量控制中影响软件质量的主要问题，依据软件工程标准，提出了加强软件需求分析、建立软件测试环境等改进意见。     

户外风测量设备检测方法研究

进行户外风测量设备的检测是保证安全生产与获得准确的气象观测数据的前提。通过测量标准对户外风测量设备的测量数据进行实时比测,规定检测环境条件、检测项目、检测方法,剔除异常值,以减小数据采集不同步造成的不确定度分量,得到户外风测量设备的检测结果。对检测结果的不确定度进行分析评定,对户外风测量设备的性能进行评价。     

Measuring the environmental effect of marine mining

Marine mining may disturb the natural marine environment-solids, fluids, or organisms-by removal of materials, addition of foreign material, in-place mixing of existing material, or removal and subsequent replacement of material. Measuring the scope of such disturbances, of course, requires knowing the environmental conditions both before and after mining. Scientists disagree on what constitutes an adequate knowledge of baseline (premining) conditions, and instrumentation and techniques for measuring are not yet satisfactory. A wide range of instrumentation is necessary to measure the many physical, chemical, and biological factors involved. Some measurements must span enough time to encompass natural cyclic changes, but such long-term measurements are hampered by the lack of reliable submersible instrumentation. Inadequacy of measurement capability, for technical or economic reasons or both, is particularly evident regarding dispersion of fine solids and dissolved chemicals in mid-water and benthic layers and, to a lesser extent, in the surface layer of seawater. Especially difficult to measure or predict is the biological effect of mining. The most significant changes may be induced subsequent to the mining operation and may be some distance from it. Secondary effects resulting from these changes may not be obvious, but it is important that they be identified so that predictions can be made for other operations. Planned experiments to improve capability for prediction of effects should reduce the variety of measurement required. Many investigators fail to recognize the value of existing data banks, which consequently receive insufficient institutional financial support.     

海水BOD快速测量技术研究

本文在分析淡水BOD快速测量技术基础上，对快速测量方法中：生物膜光纤传感器法、微生物膜电极法和生物反应器法进行了比较，生物反应器法具有：直接从水样中培养复合生物菌群；菌群的活性由系统自动调节外部条件来保证等特点，在培养出耐盐微生物菌群和进一步提高仪器检测灵敏度的条件下，可以应用于海水BOD快速测量。     

Measuring run-up on a natural beach

Field experiments have been performed to evaluate and intercompare two techniques for measuring run-up on natural beaches, resistance wires and films. Simultaneous deployment of wire sensors shows a low error (< 5%) in electronics gain, but a strong sensitivity to the elevation of the wires above the beach face. On a low slope (β ～ 0.02) beach, with incident wind waves of moderate height (H ～ 1 m), differences of only a few cm in the wire elevation cause variance differences as large as 25%, in otherwise identical sensors. Replicate digitizations of the same run-up film show variance differences as large as 20%, with an average deviation from the mean variance of 8%.Use of the film and resistance wire sensors on the same run-up field showed small differences in the mean swash elevation (i.e., set-up), but an 83% difference in swash variance. Much further work is needed to determine the dependence of sensor differences on beach slope, porosity, camera elevation and other factors.     

潮汐测量与验潮技术的发展

潮汐是由各天体作用于地球上的引潮力所产生，不仅海洋中有潮汐，大气圈和地球固体部分也同样存在着潮汐。海道测量中的潮汐测量仅指海洋潮汐测量仅指海洋潮汐测量，潮汐测量的手段很多，主要包括采用水尺；浮子式、引压钟式、声学式、压力式验潮仪验潮。而GPS验潮及潮汐遥感测量等技术研究国内外正在开展。所有这些验潮技术各有自己的特点。