深海近底三分量磁力仪设计

提出了一种新的深海海底三分量磁力仪设计思路,用于高灵敏度地磁测量调查海底矿体分布,其磁力测量探头基于各向异性磁阻传感器。详细分析了磁阻传感器的误差模型,提出用Broyden算法实现误差校正,并给出了在个人电脑上的实现结果。描述了水下系统中传感测量电路以及通信、存储功能的基本设计思路。最后给出目前的实验与测试数据,并提出了后续工作思路。     

传感器测量衰减下的水下目标纯方位跟踪算法

为解决多传感器水下目标纯方位跟踪中的传感器测量衰减问题,建立水下目标静态多传感器纯方位跟踪模型,将传感器测量衰减建模为统计特性已知的随机变量,基于融合中心接收到的各水声传感器的原始测量值,设计了一种集中式状态估计器结构,利用最小方差方法推导出最优的集中式目标状态估计增益。通过算例仿真可以得出,所提出的算法能够在水声传感器不做机动的前提下跟踪目标,弥补了单个水声传感器观测性不足的缺点,对比传统的集中式Kalman估计器,具有更高的精度,能够有效解决传感器测量衰减问题。     

现场多功能定点观测系统

现场多功能定点观测系统是为潮汐河口及沿海地区进行水文测验而研制的。它由传感器组件、压力仓、电子电路、数据采集和处理装置等组成。传感器组件有流速、流向、温度、压力、电导率和含沙量等传感器，能测量流速等６种水文参数。该系统的使用既可长期定点锚泊测量，也可短期随船测量。长期锚泊测量能适应恶劣环境。     

水下目标方位估计的一种新方法

矢量传感器是一种新型水声传感器。介绍了应用矢量传感器确定目标方位的理论和方法，给出了仿真和实验研究结果，讨论了矢量传感器具体体积小、输出信号多、抗各向同性干扰等特性。最后定性地分析了目标方位的方位估值误差。     

JLA2-1型流向风向检定设备

该设备是国家海洋计量站青岛分站研制的,1996年鉴定,用于各种海流计的流向、气象仪的风向以及方位传感器的检定测试.这个计量标准装置应水平安置在无磁场影响的室内,其周围2m内不许有磁性和可磁化的材料;校准方位使其0°对准N极,1 80°对准S极;将海流计固定在方位盘支架上,尾部对准方位盘0°,顺时针读取流向实测值Di,并读取方位盘的实际值Ds;然后每隔15°为一测量点,要求顺时针和逆时针方向各进行一周,各点的Di-Ds误差值均应符合技术要求.     

海洋CTD仪器校准——方法与探讨

为得到高精度海洋ＣＴＤ测量,应考虑到仪器的几方面校准,温度、电导率和压力传感器应在固定周期（每年３次）内和在每个航次前后进行检测。校准期间测量和记录传感器漂移对修正数据十分重要,可证实传感器工作状况,校准标准本身应与基准相比测,并与其他校准实验室互校,海上校准测试对验证传感器漂移率稳定性也很重要（对电导率传感器尤为重要,当通过大洋表面油层下降时,其校准可明显变化）,如实验室校准及现场测量与单一传感     

HJF1—1型浮标传感器检定用测量装置

本文从传感器检定时如何保证准确地测量其输出信号的角度出发,分析了过去几年我国检定MAREX浮标传感器工作中在测量方面存在的问题,介绍了为解决这些问题而研制的“HJF1-1型浮标传感器检定用测量装置”的工作原理、基本组成和设计思想,并列举了两个实例比较不同测量、计算方法对检定结果的影响,从而提出了在海洋环境自动监测系统的传感器检定工作中一个值得注意的普遍性问题。     

选择用于制作海洋测量传感器的环氧树脂

在制作用于海洋测量的传感器时,经常要使用环氧树脂材料。由于此类传感器与常规物理量测量传感器的工作条件不同,它们大多直接工作在条件比较恶劣的海洋环境之中,所以对其制作材料的选择应是较慎重的。笔者在多年研制传感器的过程中,经常要面临测量、筛选环氧树脂材料的问题。文章介绍我们选用环氧树脂材料时采用的一种简便而实用的方法及部分测量数据。希望能够与各位同行进行探讨,共同提高。     

基于GNSS方位辅助惯性导航系统的水下地形精密测量技术

多波束测深技术是目前水下地形测量的主要技术手段,测量平台的瞬时姿态及方位是影响多波束测深系统最终成果准确度的重要因素。GNSS方位辅助惯性导航系统,作为目前应用较为广泛的方位、姿态、及位置综合测量系统,不仅能够提供高精度位置信息,同时也能提供测量平台的瞬时姿态及方位数据,而且因为具有GNSS方位辅助测量,使得最终方位测量结果比传统方位测量精度大大提高,这对于多波束最终测量成果精度提高具有重要意义。文中从GNSS方位辅助惯性导航系统原理及技术优势出发,结合Trimble RTX后处理技术,从姿态测量、方位测量及辅助高程测量方面分析了在多波束水下地形测量中的应用,并以实际测量成果来展现其在水下地形精密测量技术方面的优势,结果显示,定位精度可以达到优于2 cm级别,方位精度可以优于0.01°(依赖于双GNSS天线之间的基线长度),该技术对水下地形测量准确度提升作用显著。     

自激振荡磁感应传感器研究

面向数字式、小体积的磁场传感器应用需求,现有的感应式磁场传感器普遍存在硬件电路复杂,数字化需要使用模数转换器件,难以实现小型化的问题,需探索一种新原理磁场传感器。因此,提出了一种基于自激振荡磁感应技术的磁场传感器,该传感器测量原理基于激励电压占空比与被测磁场的线性关系。与其他磁场传感器相比较,提出的磁场传感器输出为占空比形式,不需要额外的滤波电路和模数转换电路,硬件电路较为简单,因此有利于实现数字化和小型化。同时,分析了自激振荡产生过程,建立了激励电压占空比与被测磁场的理论方程;制作了原理样机,验证了基于自激振荡磁感应技术的传感器实现的可行性。结果表明,在开环条件下,±100 000 nT量程下传感器的线性度在0.98%。     

潮流能量的提取及对其流速的影响

本文在经过验证的Quoddy Region海域三维潮流数值模型的基础上,植入了提取潮流能的数值计算模块。确定了Western Passage在3种涡轮机布设方式下能够提取的能量以及提取能量的效率,其中采取3排涡轮机交叉布设的方式时,1个大小潮时间内提取的能量最高,可达1 148.1MWh,提取效率为4.57%,远高于另外2种方式。在单排涡轮机布设的实验中(实验一),通过改变速度衰减系数,得到了可提取能量随速度衰减系数的变化曲线,该曲线与前人在理论分析时得到的曲线类似。同时本文还分析了提取潮流能给周围流场带来的影响。     

The Current Structure of the Tsushima Warm Current along the Japanese Coast

The branching of the Tsushima Warm Current (TWC) along the Japanese coast is studied based upon intensive ADCP and CTD measurements conducted off the Wakasa Bay in every early summer of 1995–1998, the analysis of the temperature distribution at 100 m depth and the tracks of the surface drifters (Ishii and Michida, 1996; Lee et al., 1997). The first branch of TWC (FBTWC) exists throughout the year. It starts from the eastern channel of the Tsushima Straits, flows along the isobath shallower than 200 m along the Japanese coast and flows out through the Tsugaru Strait. The current flowing through the western channel of the Tsushima Straits feeds the second branch of TWC (SBTWC) which develops from spring to fall. The development of SBTWC propagates from the Tsushima Straits to Noto Peninsula at a speed of about 7 cm sec⁻¹ following the continental shelf break with a strong baroclinicity. However, SBTWC cannot be always found around the shelf break because its path is influenced by the development of eddies. It is concluded that SBTWC is a topographically steered current; a current steered by the continental shelf break. Salient features at intermediate depth are the southwestward subsurface counter current (SWSCC) between 150 m and 300 m depths over the shelf region in 1995–1998 with the velocity exceeding about 5 cm sec⁻¹, although discrepancies of the velocity and its location are observed between the ADCP data and the geostrophic currents. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Current structure and volume transport of the Soya Warm Current in summer

ADCP, CTD and XBT observations were conducted to investigate the current structure and temperature, salinity and density distributions in the Soya Warm Current (SWC) in August, 1998 and July, 2000. The ADCP observations clearly revealed the SWC along the Hokkaido coast, with a width of 30–35 km and an axis of maximum speed of 1.0 to 1.3 ms⁻¹, located at 20–25 km from the coast. The current speed gradually increased from the coast to a maximum and steeply decreased in the offshore direction. The SWC consisted of both barotropic and baroclinic components, and the existence of the baroclinic component was confirmed by both the density front near the current axis and vertical shear of the alongshore current. The baroclinic component strengthened the barotropic component in the upper layer near the axis of the SWC. The volume transport of the SWC was 1.2–1.3 SV in August, 1998 and about 1.5 SV and July, 2000, respectively. Of the total transport, 13 to 15% was taken up by the baroclinic component. A weak southeastward current was found off the SWC. It had barotropic characteristics, and is surmised to be a part of the East Sakhalin Current.     

高频雷达OSMAR流速探测精度的对比验证

高频雷达探测海洋表面流与常规海流计测量海流是两种不同的测量方式。本文根据 2种观测方法所获取资料的不同特点 ,对引起 2种测量方法流速测量差异的主要误差进行了分析 ,并采用合适的方法对这些主要误差进行了量化估计。研究发现 ,2种测量方法取样的空间差异、时间差异以及仪器的观测误差等是构成高频雷达与常规海流计测量结果差异的主要因素。充分考虑这些因素对流速测量的影响能较大的提高高频雷达流速对比验证的精度     

经验模态分解方法在潮余流分离中的应用

分析了用经验模态分解(EMD)方法处理非平稳信号的基本原理,完成了对实测海流资料的分离,分720h、25h、15h三种情况对EMD方法用于潮余流分离的有效性进行了验证。验证结果表明:EMD方法是一种有效的潮余流分离方法,尤其对于15h以内短期测流资料的潮余流分离具有明显的优势。     

关于海洋中的正压流和斜压流问题的讨论

关于海洋中的正压流和斜坛流的概念，目前存在着３种不同的提法．本文首先分别简述它们在定义上的差别，然后对３种定义在理解海流性质问题上的长、短处加以评述。一些理论物理海洋学家依据地转关系式，把与海面倾斜相连系的流视为正压流部分，而与密度不均匀性有关的视为斜压流部分。笔者认为这种定义在物理概念上是清楚，在实际应用中是方便，因此在讨论海流性质时最好采用这种观点。     

太平洋北赤道流表层流速及分叉点位置

确定太平洋北赤道流表层流速及分叉点位置的变化是海洋环境研究中的1个重要问题。使用1987～1998年的WOCE浮标资料,通过估算得到了季节平均和年平均意义下北赤道流表层流速(1989～1998)。计算结果显示:北赤道流表层流的流速冬季最大,夏季最小,春秋两季相仿。在厄尔尼诺发生年的第2年,夏季平均流速往往较大。对浮标轨迹的逐年分析表明表层北赤道流分叉点的位置在11°N～14 .7°N之间,从轨迹较为密集的4年的分析可以看出,表层流分叉点的位置具有年际变化,其中,2个ElNino年分叉点偏北。     

The Namib Col Current

Recent measurements indicate the transatlantic extent of the Namib Col Current at depths of 1300–3000 m near Lat. 22°S in the South Atlantic Ocean. This current forms a continuous circulation structure from the Namib Col on the Walvis Ridge to the western trough, though its characteristic change as deep water with varying properties enters and leaves the current owing to a meridional flow component. Transport estimates from hydrographic sections on the Walvis Ridge and at 15°W near the crest of the Mid-Atlantic Ridge indicate a strength of about 3 × 10⁶ m³ s⁻¹. The current is part of a larger-scale eastward flow at Lon. 25°W; transport estimates across the salinity maximum core there show a similar strength. Associated with this high-salinity high-oxygen current is a basin-wide front in these properties of varying intensity (weaker in the east) marking the transition to deep water whose North Atlantic characteristics have been partly erased by mixing with Circumpolar Deep Water in the southwest South Atlantic. The water which finally crosses the Walvis Ridge is supplied both by the eastward flow of this (diluted) North Atlantic Deep Water and by a general southeastward interior flow from the northern Angola Basin. Evidence suggests that this deep water continues south in the eastern Cape Basin, leaving the South Atlantic near the African continent.     

电磁海流计传感器性能的比较

电磁海流计在海洋调查和研究中起着非常重要的作用。当前被广泛应用的电磁海流计的传感器基本采用三种不同的结构形式：球形结构、盘形结构和环形结构。而三种结构形式的传感器具有各自不同的技术参数和性能。文章对不同结构形式电磁海流计传感器的特点进行简要的比较和分析。我们在研制和使用电磁海流计时，应根据不同的设计要求和特定的应用环境和条件，选择适当形式结构的传感器，力求得到良好的结果。     

南海东部区域的海流状况--Ⅲ.海流的经验模分解和Hibert谱

介绍了经验模分解方法和Hilbert变换，指出这种方法的优越性。并用此方法对南海东部区域的海流资料进行处理。分析了该区域海流的频率结构和波谱性质以及它们随时间的变化，给出了一些特征值。