USB接口在海洋数据存储中的应用

设计了一种新型海洋要素数据存储系统。该系统以USB接口进行数据存储,实现了对U盘的读写,解决了海洋数据采集过程中,数据存储量大、存储设备不易与PC机接口的问题。     

波浪驱动式海洋要素垂直剖面持续测量搭载系统

新型海洋要素观测平台能够提升人类对海洋进行持续现场监测的能力.设计并实现了一种借助于波浪能量进行驱动的海洋要素垂直剖面测量搭载系统.对系统的总体构成与工作原理、各部件的设计制作过程、以及系统海试的情况作了论述.海试结果表明,系统设计初步达到了预期的目的,实现无人值守情况下对海洋要素垂直剖面的持续长期观测.     

基于单片机和模糊控制的浮标自动防碰撞系统

针对海洋观测浮标易受过往船只碰撞及恶劣天气的影响而损坏,提出了基于单片机和模糊控制的浮标自动防碰撞系统。该系统以C8051F340单片机作为核心控制芯片,设计了控制系统的软硬件,实现了信号的采集、处理、分析和传送。以距离、风速信号及其变化量作为输入变量,建立了相应的模糊控制规则和控制算法,设计了模糊控制器,为浮标长期、安全运行提供了保证,并为海洋测量仪器实现智能化控制奠定了基础。     

一种新型海洋环境监测系统的静力分析和姿态计算

介绍了将浮标与潜标相结合的一种新型海洋环境监测系统的静力分析和姿态计算方法,结合MAT-LAB编程给出了在0～2 m/s流速范围内主浮标、主潜标和缆绳的受力、倾角情况,为确保系统能在水下长期可靠地工作提供了理论依据.     

自治式海洋环境监测系统的低功耗设计

针对海洋环境监测系统中供电电池组有限储能与仪器长期工作之间的矛盾,进行了自治式海洋环境监测系统的低功耗研究.从节能降耗、充分利用水体能源出发,将定点锚泊潜标和浮标技术相结合,采用双浮体技术,基于能量守恒,研制了一种储能型的传动装置;在分析了影响系统功耗的各种因素的基础上,对单片机数据采集控制存储系统进行了低功耗设计,为海洋环境监测系统长期在位作业提供了有力的能源保证,很好地解决了海洋环境监测系统的能源供应问题,使得该系统可以依靠单一的传感器组完成深达55 m以上的水体次表层海洋要素的长期连续垂直剖面观测.     

多参数海洋浮标实时采集系统的设计

提出了一种深海浮标实时数据采集的设计方案。该方案基于数据库和卫星通信技术,通过多通道数据采集,能够实现深海环境要素的实时获取,完成在无人值守状态下浮标周围海域的环境监测,有助于推动特定海域海洋环境的研究。     

深海剖面测流潜标系统设计及姿态分析

结合深海海流剖面测量实际应用,介绍了潜标系统的设计中须注意的几个问题。针对绳索和不同形状的潜标系统测量单元,给出了静力计算和姿态分析的步骤与方法。根据测量要求,在假定的海流剖面环境下,计算了各潜标单元在海水中的位置、倾斜以及潜标系统的浮力配置和锚块配重。该方法对于潜标设计具有实际参考意义。     

根据流速剖面估计海底粗糙长度的研究

由于底床的摩擦作用,河口海岸近底层的水体流动与远离海底上层的水体流动产生很大的差别,形成重要的底边界层。在近底层由于水层与床面有频繁的物质交换,所以研究河口海岸边界层对水流、泥沙、温度、盐度垂向混合、底沙运动等物质过程有着重要的作用。底床粗糙度是研究河口海岸沉积物运移和水流结构的重要因素,它由颗粒粗糙度、底形粗糙度和推移质输沙粗糙度组成。目前还没有一个经验公式来计算底床粗糙度,但是在无波浪的情况下粗糙度可以通过拟合流速的对数分布(卡门-普朗特公式)来求得。利用对数拟合方法必须满足两个条件:一是必须测量近海底三个层面以上的流速,二是测得的流速剖面必须满足对数分布。     

声学多普勒剖面仪对悬浮沉积物浓度的测量研究

为探讨声学多普勒剖面仪(PCADP)测量悬浮沉积物浓度(SSC)的可行性,将PCADP测量输出的声学后散射强度经衰减修正后,通过光学浊度计(OBS)标定转变为SSC.结果表明,SSC与后散射强度之间具有较好的相关性(R=0.74),用后散射强度测得的SSC平均相对误差为22.4%.为排除粒径变化对声学测量误差的影响,又对粒径变化不是很大的时段进行了分析,结果相关性有了较大提高(R=0.81),平均相对误差减小为18.9%.由此可见,PCADP能够达到专业SSC测量仪器的精度(20%~50%),满足沉积动力学研究的需要.