CN115258105A - 基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法,通过本发明的技术方案,海底观测平台的观测仪器设置于平台内部,受海流冲击较小,稳定性高,拓展了观测范围;延长了全海深海底观测平台的海底原位观测时间,无需回收平台即可获得观测数据,保障了原位观测数据的连续性;摆脱了常规水声通讯传输速率慢、传输不稳定、丢包率高的缺陷,实现了深渊海底的观测数据近实时通讯;整体稳定性高,可靠度好,能兼顾数据传输的可靠性及原位观测数据的连续性,适用于水声信号无法抵达的复杂深海底观测区域;复杂海况下也可完成布放回收任务,可靠性高、环境适应性强、数据传输效率高、易于拆卸和组装,便于安装布放和维修。
Description
技术领域
本发明涉及海底观测技术领域,具体而言,特别涉及一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法。
背景技术
海洋深渊一般指深度超过6000m,具有极端高压、低温、高盐、低溶解氧、暗黑、陡峭闭合地形的深海沟。已知最深的深渊位于西北太平洋马里亚纳海沟“挑战者深渊”,其深度超过了10900m。长期以来,“深渊科学”一直被视为一个独立的学科和热点来研究。作为国际海洋科学的前沿,深渊科学正逐渐形成深渊地质学、深渊水文学、深渊化学、深渊生物学、深渊微生物学和深渊生态学等各个分支科学。海洋深渊迄今仍然是地球上最不为人知的世界。
海洋科考主要是作观测,海底观测平台是重要的海洋观测方式。探秘深渊,尽管极为艰难,但随着深海探测技术的不断发展,越来越多的科学家已将研究的目光投向了深渊世界。目前,深渊观测以底层海水取样、沉积物取样、多波束探测、地震探测等短期探测技术为主,难以反映深渊海底的地质、生物、化学等性质的长期变化过程。全海深观测潜标仅能获悉深渊海水的性质,难以观测到海底的变化。海床基观测平台虽然能够观测到深渊海底,但受限于全海深水声通讯技术数据传输速率慢、传输不稳定、丢包率高等缺陷,难以及时反馈观测数据,仅能回收设备好,再导出观测数据,进行分析。目前,还没有一种可以实现深渊海底实时,或仅实时的海底观测平台和方法。
发明内容
本发明提出了一种适用于深渊海底原位长期观测、数据周期性自动发送的基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法,以克服现有技术的不足。
本发明是通过如下技术方案实现的:一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,海底观测平台包括通讯浮球、平台框架、浮体材料、配重、,其中,平台框架为圆柱形框架并且采用分层式设计分为上中下三部分,其对称式中空设计且内部内接正三棱柱框架,平台框架中心内部以空心正三角形展布,正三棱柱框架的三条侧棱的底端延伸至平台框架底端外并均设有配重电磁释放装置与配重相连,平台框架的上中部与正三棱柱框架形成3个扇形区域以正圆形分布,并且平台框架的中部安装有浮体材料,平台框架的上部扇形区域设置两层,顶层设置通讯浮球在海底工作时稳定,下层固定安装有浮球电磁释放装置;通讯浮球共有6个且2个一组的分别设置在正三棱柱框架的顶面正三角形边框与平台框架的顶面圆形边框之间,通讯浮球与平台框架之间通过浮球电磁释放装置连接;平台框架中心顶端设置有吊点;
通讯浮球的外壳为耐压玻璃壳体并且分为上下两个的上半圆盖和下半圆盖结构,上半圆盖和下半圆盖通过连接螺丝相互连接,上半圆盖的顶部安装有卫星通讯天线,下半圆盖的底部装有浮球电磁释放装置,上半圆盖内部安装无线电信标和两个锂电池包,下半圆盖内装有通讯浮球控制系统和浮球电磁释放控制系统;
平台框架的下部内安装有2个电池舱、1个总控系统舱、1个水声通讯机、侵蚀淤积仪、多参数水质仪、海底摄像机、ADV、ADCP,电池舱内部安装有锂电池组,通过供电接口水密线缆与总控系统舱和水声通讯机、侵蚀淤积仪、多参数水质仪、海底摄像机、ADV、ADCP连接,总控系统舱通过控制线缆通讯连接水声通讯机、侵蚀淤积仪、多参数水质仪、海底摄像机、ADV、ADCP以及通讯浮球。
作为优选方案,平台框架整体采用316不锈钢。
作为优选方案,浮体材料与平台框架之间通过螺丝紧固进行连接,浮体材料的浮力可以根据观测平台的水下重量进行调整,保证平台的上浮速度约0.5 m/s~1.0 m/s。
作为优选方案,配重安装有3个,配重与正三棱柱框架之间通过配重电磁释放装置进行连接,配重的重量可以根据观测平台的水下浮力进行调整,保证平台的下降速度约0.5m/s~1.0 m/s,配重电磁释放装置通过断电吸附、通电消磁的方式实现配重与平台框架之间的连接和释放,配重电磁释放装置通过水密接插件分别与电池舱和总控系统舱进行连接,接收总控系统的控制命令和电池舱的电量供应。
作为优选方案,浮球电磁释放装置通过断电吸附、通电消磁的方式实现通讯浮球与平台框架的连接和释放,浮球电磁释放装置通过水密接插件分别与电池舱和总控系统舱进行连接,接收总控系统的控制命令和电池舱的电量供应。
作为优选方案,通讯浮球控制系统包括ARM处理器、数据存储SD卡、电磁波通信装置接收装置。
作为优选方案,总控系统舱安装有总控系统,总控系统的主体部分为ARM微控制器、电磁波通信装置和1 T容量固态硬盘,总控系统通过ARM处理器发送总体控制命令,通过固态硬盘存储观测数据,通过电磁波通信装置向通讯浮球发送观测数据。
进一步地,总控系统的控制线缆与水声通讯机、侵蚀淤积仪、多参数水质仪、海底摄像机、ADV、ADCP之间通过RS232接口施行双向数据通讯;水声通讯机与总控系统之间通过水密接插件连接。
一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法,具体包括以下步骤:
S1、海底观测平台在甲板进行组装,设置各观测仪器和通讯浮球的观测周期等参数,完成设置之后,平台开始工作,此时可以开始布放;
S2、海底观测平台的布放采用有缆、半有缆和无缆三种方式;
S21、采用有缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接水声释放器,水声释放器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水触底之后,通过水声释放器释放海底观测平台,此时海底观测平台留在海底工作;
S22、采用半有缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接水声释放器,水声释放器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水,距离海底一段距离时,通过水声释放器释放海底观测平台,此时海底观测平台以自由落体的方式触底,并且留在海底工作;
S23、采用无缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接脱钩器,脱钩器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水,浸没海面之后,通过人为拉动脱钩器释放海底观测平台,此时海底观测平台以完全自由落体的方式触底,并且留在海底工作;
S3、海底观测平台布放完成之后,停留在海底采集数据,此时观测数据一方面存储在海底观测平台的数据存储固态硬盘之中,另一方面通过电磁波通信装置发送至第一颗通讯浮球,通讯浮球在水声通讯命令的控制之下,或达到预定观测周期后,由海底观测平台的总控系统发送释放命令;此时,第一通讯浮球断开连接,上浮至海面,与卫星建立通信连接,通过卫星将观测数据发送至实验室;此时,海底观测平台的观测数据发送至第二颗通讯浮球,通过循环发送,实现近实时的海底观测;当所有通讯浮球发送完毕后,或海底观测平台的电量不足,或海底观测平台的数据存储空间不足时,或达到预定观测周期后,海底观测平台在水声通讯命令的控制之下或自主控制,由海底观测平台的总控系统发送释放命令,海底观测平台抛弃配重,通过浮体材料提供的浮力完成上浮,由船只完成回收。
本发明由于采用了以上技术方案,与现有技术相比使其具有以下有益效果:1.海底观测平台的观测仪器设置于平台内部,受海流冲击较小,稳定性高。平台与海底直接接触,可以实现海底沉积物的观测,相较于传统海底平台,拓展了观测范围。
2. 采用通讯浮球作为跨介质数据传输的中介,延长了全海深海底观测平台的海底原位观测时间,无需回收平台即可获得观测数据,保障了原位观测数据的连续性。
3. 多个通讯浮球按照时间序列上浮通过卫星传输数据,摆脱了常规水声通讯传输速率慢、传输不稳定、丢包率高的缺陷,实现了深渊海底的观测数据近实时通讯。
4. 仅依靠卫星传输数据,整体稳定性高,可靠度好,能兼顾数据传输的可靠性及原位观测数据的连续性,适用于水声信号无法抵达的复杂深海底观测区域。
5.海上布放回收对海况的要求低,复杂海况下也可完成布放回收任务,可靠性高、环境适应性强、数据传输效率高、易于拆卸和组装,便于安装布放和维修。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为全海深海底观测平台总体结构示意图
图2为全海深海底观测平台正视图;
图3为全海深海底观测平台左视图;
图4 为全海深海底观测平台右视图;
图5为全海深海底观测平台俯视图;
图6为全海深海底观测平台仰视图;
图7为通讯浮球正视图;
图8为通讯浮球俯视图;
图9 为通讯浮球底部视图;
图10为通讯浮球剖面图;
图11为全海深海底观测平台释放通讯浮球示意图;
图12为全海深海底观测平台完成通讯浮球释放示意图;
图13为全海深海底观测平台释放配重自动上浮示意图;
图14为全海深海底观测平台近实时通讯示意图;
图15为全海深海底观测平台近实时通讯技术路线,
其中,图1至图10中附图标记与部件之间的对应关系为:
1通讯浮球,101耐压玻璃壳体,1011上半圆盖,1012下半圆盖,102连接螺丝,103卫星通讯天线,104无线电信标,105锂电池包,106通讯浮球控制系统,107浮球电磁释放控制系统,2平台框架,3浮体材料,4配重电磁释放装置,5配重,6正三棱柱框架,7浮球电磁释放装置,8电池舱,9总控系统舱,10水声通讯机,11侵蚀淤积仪,12多参数水质仪,13海底摄像机,14ADV,15ADCP。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图1至图15对本发明的实施例的基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法进行具体说明。
如图1至图10所示,本发明提出了一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,海底观测平台包括通讯浮球1、平台框架2、浮体材料3、配重5、其中,平台框架2为圆柱形框架并且采用分层式设计分为上中下三部分,极大地增强空间功能性,其对称式中空设计且内部内接正三棱柱框架6,即减小海水阻力,保障观测平台处于海底的稳定性,也降低了框架自身对观测仪器的影响。平台框架2中心内部以空心正三角形展布,相较于圆环形设计,可提高海水在框架内部的流通性,并减小框架自身对搭载观测仪器的影响,正三棱柱框架6的三条侧棱的底端延伸至平台框架2底端外并均设有配重电磁释放装置4与配重5相连,保证观测平台整体稳定与回收;平台框架2的上中部与正三棱柱框架6形成3个扇形区域以正圆形分布,用以安装浮体材料,保证观测平台所受浮力均匀可控,并且平台框架2的中部安装有浮体材料3,用于为平台的自主上浮提供浮力,平台框架2的上部扇形区域设置两层,顶层设置通讯浮球1在海底工作时稳定,下层固定安装有浮球电磁释放装置7;通讯浮球1共有6个且2个一组的分别设置在正三棱柱框架6的顶面正三角形边框与平台框架2的顶面圆形边框之间,通讯浮球1与平台框架2之间通过浮球电磁释放装置7连接,通讯浮球的数量可以根据观测周期进行调整;平台框架2中心顶端设置有吊点16,用于起吊平台;
通讯浮球1的外壳为耐压玻璃壳体101并且分为上下两个的上半圆盖1011和下半圆盖1012结构,上半圆盖1011和下半圆盖1012通过连接螺丝102相互连接,上半圆盖1011的顶部安装有卫星通讯天线103,下半圆盖1012的底部装有浮球电磁释放装置7,上半圆盖1011内部安装无线电信标104和两个锂电池包105,无线电信标1-4用于通过卫星天线与卫星建立通讯连接,发送观测数据和位置信息等;两个锂电池包用于为通讯浮球提供单独的电量供应;下半圆盖1012内装有通讯浮球控制系统106和浮球电磁释放控制系统107;
平台框架2的下部内安装有2个电池舱8、1个总控系统舱9、1个水声通讯机10、侵蚀淤积仪11、多参数水质仪12、海底摄像机13、ADV14、ADCP15等观测仪器,电池舱8内部安装有锂电池组,通过供电接口水密线缆与总控系统舱9和水声通讯机10、侵蚀淤积仪11、多参数水质仪12、海底摄像机13、ADV14、ADCP15连接,用以提供必要的电量供应。总控系统舱9通过控制线缆通讯连接水声通讯机10、侵蚀淤积仪11、多参数水质仪12、海底摄像机13、ADV14、ADCP15以及通讯浮球1。
作为优选方案,平台框架2整体采用316不锈钢,以确保处于工作状态下不会被海水腐蚀。
作为优选方案,浮体材料3与平台框架2之间通过螺丝紧固进行连接,浮体材料3的浮力可以根据观测平台的水下重量进行调整,保证平台的上浮速度约0.5 m/s~1.0 m/s。
作为优选方案,配重5安装有3个,用于为平台的布放提供足够的重力,配重5与正三棱柱框架6之间通过配重电磁释放装置4进行连接,配重5的重量可以根据观测平台的水下浮力进行调整,保证平台的下降速度约0.5 m/s~1.0 m/s,配重电磁释放装置4通过断电吸附、通电消磁的方式实现配重与平台框架2之间的连接和释放,配重电磁释放装置4通过水密接插件分别与电池舱和总控系统舱进行连接,接收总控系统的控制命令和电池舱的电量供应。
作为优选方案,浮球电磁释放装置7通过断电吸附、通电消磁的方式实现通讯浮球1与平台框架2的连接和释放,浮球电磁释放装置7通过水密接插件分别与电池舱和总控系统舱进行连接,接收总控系统的控制命令和电池舱的电量供应。
作为优选方案,通讯浮球控制系统106包括ARM处理器、数据存储SD卡、电磁波通信装置接收装置,用于接收海底观测平台总控系统发送的观测数据,以及通过卫星连接向实验室发送观测数据、定位浮球位置等。
作为优选方案,总控系统舱9安装有总控系统,总控系统的主体部分为ARM微控制器、电磁波通信装置和1 T容量固态硬盘,总控系统通过ARM处理器发送总体控制命令,通过固态硬盘存储观测数据,通过电磁波通信装置向通讯浮球发送观测数据。
进一步地,总控系统的控制线缆与水声通讯机10、侵蚀淤积仪11、多参数水质仪12、海底摄像机13、ADV14、ADCP15之间通过RS232接口施行双向数据通讯;一方面总控系统可以向各观测仪器、锂电池舱发送控制命令,另一方面总控系统可以接收各观测仪器、锂电池舱反馈的数据信息;水声通讯机10与总控系统之间通过水密接插件连接,水声通讯机作为备用通讯手段,可通过水面甲板单元获取海底观测平台姿态和仪器测量状态、控制采集参数和通讯浮球的释放周期等。
一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法,具体包括以下步骤:
S1、海底观测平台在甲板进行组装,设置各观测仪器和通讯浮球的观测周期等参数,完成设置之后,平台开始工作,此时可以开始布放;
S2、海底观测平台的布放采用有缆、半有缆和无缆三种方式;
S21、采用有缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接水声释放器,水声释放器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水触底之后,通过水声释放器释放海底观测平台,此时海底观测平台留在海底工作;这一方式可以实现海底观测平台的精准定位布放,但是需要船只具备动力定位功能,并且需要海况相对较为平静。
S22、采用半有缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接水声释放器,水声释放器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水,距离海底一段距离时,通过水声释放器释放海底观测平台,此时海底观测平台以自由落体的方式触底,并且留在海底工作;这一方式可以实现海底观测平台的快速布放,对海况相对不高,但是需要船只具备动力定位功能。
S23、采用无缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接脱钩器,脱钩器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水,浸没海面之后,通过人为拉动脱钩器释放海底观测平台,此时海底观测平台以完全自由落体的方式触底,并且留在海底工作;这一方式可以实现海底观测平台的快速布放,恶劣海况下也可以布放,但是需要船只具备动力定位功能。
S3、海底观测平台布放完成之后,停留在海底采集数据,此时观测数据一方面存储在海底观测平台的数据存储固态硬盘之中,另一方面通过电磁波通信装置发送至第一颗通讯浮球,通讯浮球在水声通讯命令的控制之下,或达到预定观测周期后,由海底观测平台的总控系统发送释放命令;此时,第一通讯浮球断开连接,上浮至海面,与卫星建立通信连接,通过卫星将观测数据发送至实验室;此时,海底观测平台的观测数据发送至第二颗通讯浮球,通过循环发送,实现近实时的海底观测;当所有通讯浮球发送完毕后,或海底观测平台的电量不足,或海底观测平台的数据存储空间不足时,或达到预定观测周期后,海底观测平台在水声通讯命令的控制之下或自主控制,由海底观测平台的总控系统发送释放命令,海底观测平台抛弃配重,通过浮体材料提供的浮力完成上浮,由船只完成回收。
在本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法,所述海底观测平台包括通讯浮球(1)、平台框架(2)、浮体材料(3)、配重(5)、,其特征在于, 所述平台框架(2)为圆柱形框架并且采用分层式设计分为上中下三部分,其对称式中空设计且内部内接正三棱柱框架(6),平台框架(2)中心内部以空心正三角形展布,正三棱柱框架(6)的三条侧棱的底端延伸至平台框架(2)底端外并均设有配重电磁释放装置(4)与配重(5)相连,平台框架(2)的上中部与正三棱柱框架(6)形成3个扇形区域以正圆形分布,并且平台框架(2)的中部安装有浮体材料(3),平台框架(2)的上部扇形区域设置两层,顶层设置通讯浮球(1)在海底工作时稳定,下层固定安装有浮球电磁释放装置(7);通讯浮球(1)共有6个且2个一组的分别设置在正三棱柱框架(6)的顶面正三角形边框与平台框架(2)的顶面圆形边框之间,通讯浮球(1)与平台框架(2)之间通过浮球电磁释放装置(7)连接;平台框架(2)中心顶端设置有吊点(16);
通讯浮球(1)的外壳为耐压玻璃壳体(101)并且分为上下两个的上半圆盖(1011)和下半圆盖(1012)结构,上半圆盖(1011)和下半圆盖(1012)通过连接螺丝(102)相互连接,上半圆盖(1011)的顶部安装有卫星通讯天线(103),下半圆盖(1012)的底部装有浮球电磁释放装置(7),上半圆盖(1011)内部安装无线电信标(104)和两个锂电池包(105),下半圆盖(1012)内装有通讯浮球控制系统(106)和浮球电磁释放控制系统(107);
平台框架(2)的下部内安装有2个电池舱(8)、1个总控系统舱(9)、1个水声通讯机(10)、侵蚀淤积仪(11)、多参数水质仪(12)、海底摄像机(13)、ADV(14)、ADCP(15),电池舱(8)内部安装有锂电池组,通过供电接口水密线缆与总控系统舱(9)和水声通讯机(10)、侵蚀淤积仪(11)、多参数水质仪(12)、海底摄像机(13)、ADV(14)、ADCP(15)连接,总控系统舱(9)通过控制线缆通讯连接水声通讯机(10)、侵蚀淤积仪(11)、多参数水质仪(12)、海底摄像机(13)、ADV(14)、ADCP(15)以及通讯浮球(1)。
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述平台框架(2)整体采用316不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述浮体材料(3)与平台框架(2)之间通过螺丝紧固进行连接,浮体材料(3)的浮力可以根据观测平台的水下重量进行调整,保证平台的上浮速度约0.5 m/s~1.0 m/s。
4.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述配重(5)安装有3个,配重(5)与正三棱柱框架(6)之间通过配重电磁释放装置(4)进行连接,配重(5)的重量可以根据观测平台的水下浮力进行调整,保证平台的下降速度约0.5 m/s~1.0 m/s,配重电磁释放装置(4)通过断电吸附、通电消磁的方式实现配重与平台框架(2)之间的连接和释放,配重电磁释放装置(4)通过水密接插件分别与电池舱和总控系统舱进行连接,接收总控系统的控制命令和电池舱的电量供应。
5.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述浮球电磁释放装置(7)通过断电吸附、通电消磁的方式实现通讯浮球(1)与平台框架(2)的连接和释放,浮球电磁释放装置(7)通过水密接插件分别与电池舱和总控系统舱进行连接,接收总控系统的控制命令和电池舱的电量供应。
6.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述通讯浮球控制系统(106)包括ARM处理器、数据存储SD卡、电磁波通信装置接收装置。
7.根据权利要求1所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述总控系统舱(9)安装有总控系统,总控系统的主体部分为ARM微控制器、电磁波通信装置和1 T容量固态硬盘,总控系统通过ARM处理器发送总体控制命令,通过固态硬盘存储观测数据,通过电磁波通信装置向通讯浮球发送观测数据。
8.根据权利要求7所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台,其特征在于,所述总控系统的控制线缆与水声通讯机(10)、侵蚀淤积仪(11)、多参数水质仪(12)、海底摄像机(13)、ADV(14)、ADCP(15)之间通过RS232接口施行双向数据通讯;水声通讯机(10)与总控系统之间通过水密接插件连接。
9.如权利要求1-8所述的一种基于卫星链路传输的全海深近实时海底观测平台及方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
S1、海底观测平台在甲板进行组装,设置各观测仪器和通讯浮球的观测周期等参数,完成设置之后,平台开始工作,此时可以开始布放;
S2、海底观测平台的布放采用有缆、半有缆和无缆三种方式;
S21、采用有缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接水声释放器,水声释放器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水触底之后,通过水声释放器释放海底观测平台,此时海底观测平台留在海底工作;
S22、采用半有缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接水声释放器,水声释放器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水,距离海底一段距离时,通过水声释放器释放海底观测平台,此时海底观测平台以自由落体的方式触底,并且留在海底工作;
S23、采用无缆布放方式时,海底观测平台的吊点连接脱钩器,脱钩器连接船载地质缆的吊环,海底观测平台入水,浸没海面之后,通过人为拉动脱钩器释放海底观测平台,此时海底观测平台以完全自由落体的方式触底,并且留在海底工作;
S3、海底观测平台布放完成之后,停留在海底采集数据,此时观测数据一方面存储在海底观测平台的数据存储固态硬盘之中,另一方面通过电磁波通信装置发送至第一颗通讯浮球,通讯浮球在水声通讯命令的控制之下,或达到预定观测周期后,由海底观测平台的总控系统发送释放命令;此时,第一通讯浮球断开连接,上浮至海面,与卫星建立通信连接,通过卫星将观测数据发送至实验室;此时,海底观测平台的观测数据发送至第二颗通讯浮球,通过循环发送,实现近实时的海底观测;当所有通讯浮球发送完毕后,或海底观测平台的电量不足,或海底观测平台的数据存储空间不足时,或达到预定观测周期后,海底观测平台在水声通讯命令的控制之下或自主控制,由海底观测平台的总控系统发送释放命令,海底观测平台抛弃配重,通过浮体材料提供的浮力完成上浮,由船只完成回收。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115811553A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-03-17 | 江苏憬知梦蓝科技有限公司 | 一种基于水声通讯的沉底式数据采集装置 |
CN116834933A (zh) * | 2023-06-30 | 2023-10-03 | 自然资源部第二海洋研究所 | 一种自动避障的极地沉底观测平台 |
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- 2022-08-18 CN CN202210992289.4A patent/CN115258105A/zh not_active Withdrawn
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