水利系统首台进口ADCP在长江口成功开发应用对国产ADCP推广应用的启示

声学多普勒流速剖面仪(Acoustic Doppler Current Profilers,ADCP),是美国RD公司八十年代初研发生产,用于海洋海流调查的仪器,ADCP能同时采集流速、流向、水深、回波强度、航速等要素,在海洋调查中得到广泛应用。长江水利委员会水文局长江口水文实验站在1990年率先引进了美国RDI公司的窄带DR-600k ADCP,解决了长江口江面宽、风浪大、传统测验方式难以收集完整全潮潮流资料的难题。经过RD公司专家来现场安装、调试、培训等过程,历经两年在长江口徐六泾站及长江中游九江站、大通站进行专项比测试验,掌握了ADCP的操作方法,熟悉参数设置及优化,开发了ADCP数据处理软件,成功应用于长江口潮流测验。20纪90年代至今国产ADCP研制从诞生到产品不断出现,可以借鉴首台引进ADCP的成功经验。本文应与流速仪进行比测(比对),收集不同水文环境的资料样本进行分析研究,资料分析时宜与TRDI的WinRIver软件采集的船速、流速、水深等数据进行对比分析,优化国产ADCP软件的功能,提高国产ADCP软硬件的性能使用单位购买ADCP后应进行必要的外围设备配置如GNSS、外接罗经等,制定严格的操作规程、建立ADCP维护保养制度,以保证ADCP能正常收集资料。生产厂家要建立野外服务公告,对用户在使用过程中遇到的问题及处理方式方法进行公布,同时收集和分享用户的使用经验。     

ADCP技术发展及其应用综述

声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的出现得到了海洋学界的高度重视,它的应用揭示了海流的时空分布特征,能描述流体质点运动状态,被国际海委会定为4种先进的海洋观测仪器之一。全面系统地介绍了ADCP的原理、特点及其历史发展状况,以及应用的情况。随着科学技术的不断发展,以及人类对海洋认识的不断加深,ADCP将向轻便、小巧、精密、智能化且多功能、多用途方向发展,并在智慧海洋及信息化等方面发挥更显著的作用。     

ADCP的观测及资料处理技术

本文以RD-VM型ADCP为例,结合中美海气相互作用合作项目中的使用情况,介绍了ADCP的基本原理、特性,观测实施及资料处理,并指出了该仪器在使用中存在的问题。     

虚拟现实技术在声学多普勒流速剖面仪保障业务中的应用初探

虚拟现实（VR）是典型的军民融合技术,在军民装备保障业务中应用广泛,可让用户熟练掌握高价值装备的操作和维修规程。为满足近年来国内海洋系统大量引进声学多普勒流速剖面仪（ADCP）装备在计量检定和维护保养等方面的迫切需求,文章从VR的技术定义和系统组成出发,总结ADCP国内计量检定和使用维护等保障工作的现状,并详细探讨利用VR技术构建ADCP仿真保障系统在ADCP保障业务中的可能应用和潜在价值,为我国ADCP保障业务的发展提供建议。     

应用于大洋底部边界层研究的ADCP/CTD深拖系统

研制和生产世界第一流的声学多普勒剖面仪(ADCP)的美国RD仪器公司在1991年6月出版的“信息通报”中介绍了ADCP在深海研究中的开创性应用。迈阿密大学海洋气象学院(RSMAS,University of Miami)的D.Fratantoni和B.Johns最近在拖曳式海洋边界层踪合探测系统(BLIP)上安装了一台自容式ADCP(SS-ADCP),并使用这套ADCP/CTD深拖系统研究大西洋深层海水向加勒比海的溢流现象。利用装在BLIP系统上的ADCP解决了在3000m水深海域方圆数十千米周围内测绘海     

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。     

ADCP测量数据深度值的正确解析

介绍了声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流和测深的基本原理,着重论述了汇整ADCP测量的层深、水深数据的误差来源、判读和校正方法,并给出了实用的计算公式。本文研究的方法对于船载、向下观测的走航、定点ADCP测量深度数据的处理,精确定位海流测量结果、保证海流测量结果反映真实海洋环境状况,具有实际的应用价值,同时能够为锚系ADCP测量层深与水深数据的处理提供可参考的技术依据。     

走航ADCP数据处理与质量控制方法研究

介绍了声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流的基本原理和利用ADCP自带软件进行原始数据处理过程中需要设置的关键参数;着重论述了ADCP数据标准化处理和质量控制方法的研究,并利用实测数据对研究方法进行了验证。结果表明,本文研究的方法针对ADCP底跟踪观测数据处理效果良好,并可为GPS跟踪模式下的ADCP数据处理和质量控制提供可行的技术参考。     

南大洋走航ADCP测流中的问题分析

在全面收集"雪龙船"走航ADCP数据的基础上,结合国内外对影响船载ADCP海流测量准确度因素的一般认识,通过对我国南大洋走航ADCP资料的处理分析,发现了影响海流信息提取的若干问题。指出了其具体原因、影响方式和程度以及可以采取的相应补救措施等,对今后的极地考察船走航ADCP海流观测具有参考和指导意义。     

走航ADCP原理及误差分析

文章介绍了声学多普勒流速剖面仪(ADCP)测流的基本原理,重点对船载ADCP测流误差的主要来源和校正方法进行了分析。     

声学多普勒剖面流速仪检测方法探讨

声学多普勒剖面流速仪(Acoustic Doppler Current Profiler,简称ADCP)在国内海洋调查和水文监测行业应用越来越广泛,但是作为一种计量仪器还没有行之有效的检测方法,这对仪器的使用、数据的质量控制造成很大影响。文中对国内外ADCP现场和实验室的检测方法进行了研究探讨,提出了ADCP的检测参数以及现场和实验室检测的技术难点,并对今后ADCP的检测工作给出几点建议。     

深海潜标系统测量表层流的设计和试验

文中介绍了在潜标系统中使用 ADCP测量海洋表层流时所涉及到的主浮体设计及试验的有关问题 ,对ADCP布放计划中的环境参数设置提出了自己的处理办法。     

在漂泊状态下使用WH ADCP测流

WH ADCP主要用在沉底式潜标观测和锚系式潜标观测,在以调查船为平台的海洋调查中则常用UCM、SLC等海流仪.由于WH ADCP具有体积小,可同时观测多层的优点,可考虑将其用在以调查船为平台的海洋调查中.介绍WH ADCP以调查船为平台的海洋调查中的使用方法,并与OSADCP的测量结果进行分析对比,证明WH ADCP...     

浅水区抗拖网ADCP海床基的研制

搭载声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的海床基是实现浅水区水文环境长期监测的有效装置。针对现有ADCP海床基不能避免渔业拖网破坏的缺陷,对海床基的结构、功能进行了全新设计,成功研制了新型抗拖网ADCP海床基,并设计了合理有效的布放回收方法。海上应用表明,抗拖网ADCP海床基能够在浅海渔业捕捞区完成水文数据的采集,可实现对海洋环境的长期有效监测。     

自适应变采样率的快速频率测量算法

在对ADCP进行检测时,需要测量ADCP的载波频率。但是各种基于固定采样技术的测量算法难以同时满足计算量小、速度快和计算精度高等要求。文中应用自适应变采样率的方法,可简单快速进行频率测量。仿真测试表明该算法可以应用于ADCP载波频率测量中。     

基于浊度计和ADCP的悬沙浓度估计与分析

作者采用浊度计和声学多普勒流速剖面仪(ADCP)在近海区域连续、定点观测的应用中,利用浊度与悬沙浓度之间良好的线性关系,对潮汐半月周期内的浊度和ADCP后向散射声强数据进行相关性分析,讨论了小、中、大潮期间利用ADCP后向散射声强反演悬沙浓度的可靠性,反演过程中综合考虑了声学近场非球面扩散和本底噪声的影响。结果表明,在实验海域中,小潮情况下,各水层内悬浮泥沙成分较为稳定,ADCP后向散射声强与浊度变化相关性较高,达到0.91;而在大潮情况下,ADCP后向散射声强与浊度变化的相关性降低,悬沙浓度及成分容易在海流的影响下发生变化。     

高含沙量下ADCP流量测验方法

我国河流汛期含沙量较大,河流中的泥沙会导致"动底"现象使ADCP底跟踪模式下施测流速和流量偏小。同时,而在高含沙量下ADCP波束能量衰减导致施测不到水深,使得垂线上各分层流速无法计算,直接影响到断面的流量施测。本文以长江、黄河高含沙量断面的ADCP流量测验为例,分析说明高含沙量情况下ADCP不同配置下流量施测的解决方法。     

宽带ADCP的复相关算法仿真

根据ADCP检测的需要,研究了宽带ADCP的测量原理及其复相关算法.基于ADCP测量的特点和编码脉冲的特点,对宽带ADCP的复相关算法进行了仿真.文中采用的复相关算法简单方便,仅仅需要加法和乘法,大大简化了运算.仿真结果表明该算法可以应用于ADCP多普勒频率测量中.     

ADCP检定水池物理尺寸探讨

为满足当前ADCP计量检定的迫切需求,根据ADCP在水池拖车试验检定时,换能器发射声波的主瓣、旁瓣与检定水池池壁、池底形成的几何关系,推导出了抑制旁瓣、不抑制旁瓣时检定水池的尺寸需求。以市场占有率最高的ADCP产品为研究对象,计算得出了不同工作频率ADCP对检定水池宽度和深度的理论值。导出的公式,进一步完善了ADCP计量检定的理论基础,为ADCP在室内可控环境下的检定规范制定及检定平台设施建设提供参考与借鉴。     

海洋监测传感器网络概念与应用探讨

通过介绍国外在军用和民用领域海洋监测传感器网络的应用情况,结合我国海洋监测技术发展的现状,分析了传感器网络在海洋监测中应用的概念和内容,并对应用技术研究问题进行了探讨。