波浪动力滑翔机岸基监控系统

波浪动力滑翔机是一款新型海洋环境观测平台,具有大尺度长时序海洋环境观测能力。利用C#.net开发环境,并结合GPS北斗双模技术和Google Earth COM API为波浪动力滑翔机开发了导航定位岸基监控应用程序,该程序主要包含卫星定位与数据传输、矢量地图的轨迹显示和路径设定、环境监测数据的分类存储与管理、平台运行状态可视化查询等功能。利用该岸基监控程序可实现在岸站对波浪动力滑翔机及其搭载的仪器进行全时段的可视化监视与控制,并完成对监测环境数据的接收、分类存储和可视化展示等操作。     

波浪滑翔机椭圆形后缘水翼动力特性研究

水翼是波浪滑翔机的重要动力转换部件。本文针对水翼平面形状的优化问题进行研究,首先,建立了波浪滑翔机水翼水动力分析模型,分析了展弦比和翼型对单个平直水翼升力特性的影响,选定了最佳展弦比和翼型;在此基础上,提出了一种椭圆形后缘的水翼平面外形技术方案,建立了水翼椭圆形后缘平面外形的控制方程;利用CFD方法,针对单个水翼和阵列化水翼2种条件,分析对比了平直水翼和具有椭圆形后缘水翼的升力和阻力特性。研究结果表明:在低雷诺数条件下,较大的展弦比有利于提高水翼的升力系数;攻角较大时NACA0012翼型截面形状的水翼性能优于平板翼;对于相同面积的水翼,当攻角较小时椭圆尾缘水翼的升力系数和阻力与平直水翼相同,而攻角较大时椭圆尾缘水翼的升/阻力特性优于平直水翼。     

波浪滑翔机水下牵引机结构设计与分析

为满足对远洋环境进行长时间、大范围监测的实际需求,设计提出一种波浪动力滑翔机,该设备是一种无需携带能源即可实现自主航行的新型海洋监测平台,其主体结构由水面母船、水下牵引机和柔性缆绳三大部分组成。平台通过即时获取海洋中的波浪能、太阳能、风能作为行走的动力源,克服了传统海洋监测设备在能源供应上存在的短板。为进一步提升水下牵引机对波浪能的利用率,采用Ansys软件中的Fluent模块对水下牵引机进行水动力仿真研究,分析了侧翼板形状、侧翼板工作最大摆动角度以及侧翼板安装分布间距对滑翔机总体行走效率的影响。结果表明:NACA翼型侧翼板具有更好的水动力性能;随着最大摆动角度的增加,水下牵引机的推进效率先增大后减小,最大摆角在20°左右时,推进效果最佳;随着侧翼板分布间距的增大,水下牵引机的推进效率逐渐减小,分布间距在80 mm左右时,推进效果最佳。     

波浪滑翔机海上试验研究

介绍了“海鳐”波浪滑翔机 2019 年在南海中东部海域协同组网海上试验的情况,包括试验对象、 试验海区、试验步骤和试验数据分析。本次试验最大航程 3 069.3 km,连续航行时间 94 d。3 级海况下航速大于 1 kn,定点位置保持半径精度小于 150 m。经历多次台风考验,验证了波浪滑翔机在恶劣海况下的生存能力。 开展了多台波浪滑翔机的编队走航和定点位置保持试验,并且与国内相关单位的波浪滑翔机进行了性能比测。 本次海上试验为波浪滑翔机产品设计定型和示范应用奠定了基础。     

基于海洋监测设备水动力试验的波浪测量系统研制

针对传统分布式波浪测量系统缺乏总体监控管理、采集同步性不高的问题,研制一种新型分布式波浪测量系统。系统由多个前端数据采集器和数据监控管理服务器组成。系统完成上电加载后,数据监控管理服务器首先对前端数据采集器的时间同步。数据采集器对采集进行精确定时、触发和同步控制,从而同步采集多通道数据。数据监控管理服务器实现对波高、周期数据的实时监控、统计分析、存储、查询和下载。多组不同工况比对试验表明,新型波浪测量系统不仅对试验数据具有较好的监控管理能力,且测量准确,具有较好的应用前景。     

瑞典航空海洋环境监测系统

瑞典航空海洋环境监测系统前言瑞典陆地国土面积４５万ｋｍ２，人口８９０万，地处斯堪的纳维亚半岛，自北向南延伸，呈狭长状，东北濒临波士尼亚海湾，东南、南和西南三面被波罗地海所环绕，所临的海域不开阔，几乎在一个封闭的海湾内。瑞典没有综合的海洋管理机构，其管...     

基于南海波浪要素的波浪滑翔机翼板参数优化设计与仿真

针对南海不同波浪要素条件下波浪滑翔机翼板参数设计的问题进行研究。基于欧洲中尺度天气预报中心大气和海洋全球再分析数据集(ERA5), 对南海不同季节以及台风经过时的波高波周期进行统计。并利用FLUENT软件研究南海不同波浪要素条件下翼板最大偏转角度、转轴位置以及翼板间距对波浪滑翔机水下翼板平均推力的影响。仿真结果表明, 波高越大, 翼板最大偏转角度也应相应增大, 才能保证翼板获得更大的推力; 在南海波浪要素条件下, 翼板转轴位置选取在翼板前端1/5处较佳; 适当增加翼板间距能够提高翼板获得的推力。通过对翼板被动摆动进行仿真, 得到了翼板在不同参数设置下产生的推力, 为波浪滑翔机翼板设计提供参考。     

海洋环境立体自动监测系统

863计划海洋领域海洋监测技术主题“海洋环境立体自动监测系统技术和示范试验”专题（编号818－010是国家863计划“九五”期间重大项目（编号Z40）,在主管部门领导,专家,责任专家的领域,协调和指导下的,经过本专题各课题组主持单位和课题组成员的共同力,已经完成了本专题的研究任务,并通过了由国家863计划联合办公室组织的专家验收,通过本课题的实施,取得了一批有知识产权的高新技术成果,使我国的海洋环境立体自动监测技术与世界发达国家的先进水平的差距缩短了10－15年,达到了90年代中期的国际先进水平,为我国海洋环境监测技术的进一步提高和建立我国整个管辖海域的海洋环境监测服务系统奠定的坚实的技术基础。     

海床基海洋环境自动监测系统

本文介绍８６３－８１８支持研究的最新成果“海床基海洋环境自动监测系统”的功能、特点及关键技术、海底基海洋环境自动监测系统是一种在海底工作的、自容式综合测量装置,它可布设于河口、港湾或者近海海底,对悬浮泥沙参数以及引起悬浮泥沙运移的海洋动力参数进行长期,同步、自动测量。为分析研究各种海洋动力条件下特别是大风浪条件下悬浮泥沙的运移规律提供资料。它对于海洋工程建设、航道疏浚、海港整治下水管缆铺设,海上安     

波浪滑翔机推进装置翼片的启动阶段水动力学分析

波浪滑翔机直接利用波浪能实现大范围长距离的机动运动观测,在海洋环境观测中可以发挥重要的作用。本文对波浪滑翔机推进装置在启动阶段的翼片的水动力学行为进行了研究。以波浪滑翔机水下推进装置的翼片为研究对象,运用雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS),对给定垂荡和摆动运动的翼片水动力学进行了水动力分析和仿真,模拟了单个翼片、纵向阵列多翼片的运动状况,得到推进装置翼片附近的压力分布和整体推进动力,分析翼片间距变化在启动阶段对推进力的影响作用。通过该研究工作为深入理解波浪滑翔机推进装置工作状态提供了理论依据。     

一种智能水下机器人进行大范围海洋环境监测的方案与实验

采用智能水下机器人进行海洋环境的立体监测具有监测范围广,自主性强的特点。本文在探讨世界各国采用智能水下机器人进行海洋环境监测的情况的基础上,介绍了自主研发的智能水下机器人海洋大范围环境数据的自主采集系统,其主要优点是：相对于其他机器人,可实现“大范围” 海洋环境数据的采集;相对于固定式浮标,可实现海洋环境数据的“自主”采集。并给出了自主采集流程和软件分层递阶体系结构。在真实海域中,采用智能水下机器人,进行了国内首次大范围环境数据采集实航实验。实验结果表明采用智能水下机器人进行海洋环境的立体监测是切实可行的。     

海洋环境监测数据库创新设计与建设

国家、海区、省(自治区、直辖市)、市、县等五级海洋环境监测机构每年在执行多种海洋环境监测任务时,将产生海量的用于反映全海域环境质量、生态系统、环境状况等类别的监测数据,针对这多源异构的监测数据,文章在总结前人研究经验的基础上,对海洋环境业务监测工作进行梳理、数据进行整理分析,创新设计构建了能满足各种监测数据存储管理的数据库结构,开发了监测数据库管理系统,从而实现全国海洋环境监测数据统一高效管理,以及监测数据的共享及应用服务奠定基础。     

海洋环境立体监测系统的设计方法

“九五”和“十五”期间,在国家海洋863计划的支持下,我国分别在上海和台湾海峡及毗邻海域建立了两个区域性海洋环境立体监测示范系统。在这两个示范系统的技术研究成果的基础上,通过分析国际海洋立体监测系统的设计模型,提出了区域性海洋环境立体监测系统的设计原则和设计方法,包括:系统结构、数据与信息服务通信网络、数据处理中心、数据流程以及系统功能等方面的设计方法。     

海洋环境立体监测系统中计算机网络的安全策略

针对就海洋立体环境监测系统网络环境安全技术问题 ,论述了这一问题的安全策略的解决方法。这对于海洋立体环境监测系统网络的安全策略技术设计具有一定的意义     

浅谈水质在线自动监测系统在象山港进行海洋环境监测的应用

象山港海域的开发和管理活动需要准确、高效、可靠的海洋环境监测数据,水质自动监测系统实现了水质的自动、连续监测和数据远程自动传输,具有明显的社会效益和经济效益,能在象山港海洋环境监测、赤潮预警预报、海洋污损事件应急监测、海洋生态环境和渔业资源保护方面发挥积极的作用。     

极地近岸海洋环境监测系统的研制及应用

目前极地海洋环境监测只能采用船基调查方式在南极夏季进行,在国家“十一五”863计划的支持下,设计研制了极地近岸海洋环境自动监测系统,该系统能够对包括温度、盐度、深度、pH、有效光合辐照度(PAR)、氧化还原电位(ORP)、叶绿素、海流等在内的生态要素及动力要素进行自动长期监测.该系统布放在南极长城站近岸海域,获得了大量...     

基于改进LHS方法的翼型水下滑翔机水动力外形优化

针对如何获得翼型水下滑翔机最佳升阻比外形这个问题,提出了基于改进拉丁超立方抽样方法的翼型水下滑翔机外形优化方法。分别应用中值拉丁超立方抽样方法和改进拉丁超立方抽样方法从翼型水下滑翔机参数化模型中进行二次取样,利用计算流体力学(CFD)方法计算其在水中做匀速运动时的升力系数和阻力系数,获得翼型水下滑翔机优化模型。对比改进拉丁超立方抽样方法和中值拉丁超立方抽样方法的优化结果表明:在相同样本数量条件下,改进拉丁超立方抽样方法可以获得更好的优化结果。     

海洋环境监测实验室信息管理系统设计与应用

文章根据海洋环境监测业务的特点,提出了海洋环境监测实验室信息管理系统的总体设计方案,对系统的结构、系统的功能进行了设计描述。提出建立海洋环境监测实验室信息管理系统,可提升实验室信息运转效率和管理水平,规范质量管理,保证数据可靠性,更好地为海洋环境监测管理服务。     

极区海洋环境自动监测浮标总体设计技术

文章对极区海洋环境自动监测浮标的背景作了简要说明,详细介绍了该系统的总体性能指标和总体设计技术,亦给出了部分测量数据结果。     

浅议海洋环境监测中的内部质量控制

文中阐述了在海洋环境监测工作中做好内部质量控制的必要性,介绍了质量控制程序的关键步骤,以及平行双样、标准样、加标回收、空白试验等相关的实验室内部质量控制手段。