TWI493216B - Airborne Atmospheric Ocean Environment Observation Device - Google Patents

Description

空投式大氣海洋環境觀測裝置

本發明是有關於一種監測裝置，特別是指一種空投式大氣海洋環境觀測裝置。

海洋與大氣的變化多端，如溫度、壓力等因子是不斷在改變，基於研究與預測，需要持續不斷地觀測、偵測。以往在大氣的觀測是自飛機或飛行器將大氣偵測探空儀投落至地面，在大氣偵測探空儀掉落而於空中移動的過程中利用大氣感測器量測大氣的資訊，而量測的資訊是以無線電傳送至飛機的電腦裡，因此受限於在該大氣偵測探空儀在空中掉落時需要配合有無線電訊號的接收設備的飛機一同隨行。

而海洋的觀測是使用船隻將海洋環境探測儀投至特定海域中，由該海洋環境探測儀中的海洋感測器進行量測海流中的溫度、壓力等，如中華民國公告第397211號「海洋環境探測儀」新型專利案，即是屬於此種設備。

然而不管是在用於量測大氣資訊的大氣偵測探空儀，或是量測海洋資訊的海洋環境探測儀，每一次裝設均需要耗費大量的人力、物力及時間，在效益上不高，所以相關業者則不斷努力改良，改善設備的使用期限或增加使用效益。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以量測大氣與 海洋參數的空投式大氣海洋環境觀測裝置。

於是，本發明空投式大氣海洋環境觀測裝置，包含一基座、一電控單元、一大氣感測單元，及一海水感測單元。

該基座包括一圍繞壁，該圍繞壁圍繞界定出一第一容置空間，及一與該第一容置空間相間隔的第二容置空間。

該電控單元設置於該第一容置空間內，並包括一供給電力的電源模組、一與該電源模組電連接的控制模組，及一與該控制模組電連接且收發一無線訊號的無線傳輸模組。該大氣感測單元設置於該第一容置空間內，並包括一與該電控單元的控制模組電連接的大氣感測器，該大氣感測器是量測大氣參數，並將記錄傳送至該控制模組。

該海水感測單元設置於該第二容置空間內，並包括一與該電控單元的控制模組電連接的海水感測器，及一與該海水感測器相連接，並在水中能滑落出該第二容置空間的配重塊，該海水感測器是量測海水參數，並將記錄傳送至該控制模組。

本發明之功效在於：該空投式大氣海洋環境觀測裝置由海面上的空中投放後，在空中掉落的過程中該大氣感測器可收集不同高度的大氣參數，在落至海面後該海水感測器能量測海水參數，藉此可以在一次投送中即能量測到大氣參數與海水參數，減少投送的次數及投送所需的支出費用。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1，為本發明空投式大氣海洋環境觀測裝置之第一較佳實施例，包含一基座3、一設於基座3內的電控單元4、一設於基座3內的大氣感測單元5、一設於基座3內的海水感測單元6，及一與該基座3連接的降落傘7。

該基座3概成一長方體，並包括一圍繞壁31，及一蓋設在該圍繞壁31上的蓋體32。該圍繞壁31圍繞界定出一與外界相通且位於最上緣的容置槽311、一與該容置槽311相間隔且在容置槽311下的第一容置空間312、一在該第一容置空間312下且與第一容置空間312相間隔的第二容置空間313，及一使該第二容置空間313能與外界相連通的開口314，其中該蓋體32是封閉該開口314，並具有一能溶於水的膜片321，本實施例中，該膜片321是聚乙烯醇製作而成，或是一般常稱的威化紙，遇到水即會溶化、消失於水中。

該電控單元4設置於該第一容置空間312內，並包括一供給電力的電源模組41、一與該電源模組41電連接的控制模組42，及一與該控制模組42電連接且收發一無線訊號的無線傳輸模組43。該電控單元4的無線傳輸模組43具有一與該控制模組42電連接的衛星傳輸器431，及一與該衛星傳輸器431電連接的天線432。

在本實施例中，該控制模組42內儲存的資料能經由該 無線傳輸模組43向外傳輸，而該無線傳輸模組43的衛星傳輸器431是利用衛星將資訊傳遞出去，但不以此為限，也以可是使用無線網路的方式傳遞，不過使用無線路網的方式易受限於需在無線網路的基地台的訊號範圍內才能使用，因此本案採取使用衛星傳輸的方式，而能適用於遠洋、空中等離陸地較遠的環境中，而該電源模組41供給該控制模組42、無線傳輸模組43、大氣感測單元5、海水感測單元6所需的電力。

該大氣感測單元5設置於該第一容置空間312內，並包括一與該電控單元4的控制模組42電連接的大氣感測器51，該大氣感測器51是量測大氣參數，並將記錄傳送至該控制模組42。在本實施例中，大氣參數是指高度、溫度、壓力、濕度等環境資訊，且該第一容置空間312是透過一透氣閥(圖未示)與大氣相通，但不以此為限。

該海水感測單元6設置於該第二容置空間313內，並包括一與該電控單元4的控制模組42電連接的海水感測器61、一電連接該控制模組42及海水感測器61的導線64、一設於該海水感測器61與電控單元4的控制模組42之間且供該導線64纏繞的集線管62，及一與該海水感測器61相連接，且在該基座3的蓋體32的膜片321溶化後能滑落出該第二容置空間313的配重塊63。該海水感測器61是量測海水參數，並將記錄傳送至該控制模組42。

在本實施例中，該海水參數是指溫度、壓力、洋流、潮流等環境資訊，且該海水感測器61與該控制模組42電 連接的線路需作好防水處理，使第二容置空間313與第一容置空間312不相通，之後海水才不會滲入該第一容置空間312。

該降落傘7是設置於該基座3的容置槽311內，但不以圖面所示的態樣為限，也可以是設置於該基座3的圍繞壁31外，但設置於該基座3內有好收納、搬移中不易拉扯等優點。

參閱圖2，當空投式大氣海洋環境觀測裝置由飛機或由高空飛行器在海面上大空中投送時，該降落傘7打開使空投式大氣海洋環境觀測裝置的掉落速度減緩，而有更多的時間停留在空中，讓大氣感測器51能有充分時間量測大氣參數，而量測後的大氣參數則傳遞該控制模組42儲存，之後該控制模組42再透過衛星傳輸器431、天線432將資訊傳遞至陸面上的接收站，如此即能取得不同高度的大氣參數。

參閱圖3，當該空投式大氣海洋環境觀測裝置掉落至海面時，透過配重的設計能夠呈直立的態樣而浮在水面上,接著該基座3蓋體32的膜片321遇到水後，即會溶化、消失，讓該第二容置空間313與外界相通，此時該配重塊63與該海水感測器61則因重力滑落出該第二容置空間313。

該配重塊63會垂入海水中並將導線64拉直，讓該海水感測器61沉入水面固定的深度並量測海水參數，量測後的海水參數同樣紀錄於該控制模組42中，並透過無線傳輸模組43傳送至接收站。特別說明的是，本實施例中可預先 規劃欲量測海水參數的海水深度，如此配合不同長度的導線64即能進行不同深度的量測。

而該集線管62能供該導線64纏繞，而不會在空中投送時、或當配重塊63垂入海水時發生絞纏，避免讓導線64打結或拉直後的長度不正確的情形發生。本實施例中，該導線64是為線徑0.1mm的漆包線，在相同體積下能在該集線管62上纏繞更長的導線。

因此，本實施例由空中投送後至落海，能夠分別對大氣與海水進行量測、監控，並能將紀錄利用衛星傳送至接收站，以一次投送即能得到大氣與海水的參數，節省人力、物力與時間的消耗，且使用衛星傳遞資訊的方式，不受限於空間、時間，能在遠洋中依然能不斷地將資訊回傳。

綜上所述，本發明空投式大氣海洋環境觀測裝置，分別設置有該大氣感測單元5與海水感測單元6，在空中投送時能利用大氣感測器51量測大氣參數，在落入海洋中後能利用海水感測器61量測海水參數，能在一次投送過程中即獲得兩種資訊，節省人力、物力與時間的成本，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧基座

31‧‧‧圍繞壁

311‧‧‧容置槽

312‧‧‧第一容置空間

313‧‧‧第二容置空間

314‧‧‧開口

32‧‧‧蓋體

321‧‧‧膜片

4‧‧‧電控單元

41‧‧‧電源模組

42‧‧‧控制模組

43‧‧‧無線傳輸模組

431‧‧‧衛星傳輸器

432‧‧‧天線

5‧‧‧大氣感測單元

51‧‧‧大氣感測器

6‧‧‧海水感測單元

61‧‧‧海水感測器

62‧‧‧集線管

63‧‧‧配重塊

64‧‧‧導線

7‧‧‧降落傘

圖1是一示意圖，說明本發明空投式大氣海洋環境觀 測裝置的一較佳實施例；圖2是一示意圖，說明該較佳實施例在空中的態樣；及圖3是一示意圖，說明該較佳實施例落入海洋後的態樣。

3‧‧‧基座

31‧‧‧圍繞壁

311‧‧‧容置槽

312‧‧‧第一容置空間

313‧‧‧第二容置空間

314‧‧‧開口

32‧‧‧蓋體

321‧‧‧膜片

4‧‧‧電控單元

41‧‧‧電源模組

42‧‧‧控制模組

43‧‧‧無線傳輸模組

431‧‧‧衛星傳輸器

432‧‧‧天線

5‧‧‧大氣感測單元

51‧‧‧大氣感測器

6‧‧‧海水感測單元

61‧‧‧海水感測器

62‧‧‧集線管

63‧‧‧配重塊

64‧‧‧導線

7‧‧‧降落傘

Claims (6)

1. 一種空投式大氣海洋環境觀測裝置，包含：一基座，包括一圍繞壁，該圍繞壁圍繞界定出一第一容置空間，及一與該第一容置空間相間隔的第二容置空間；一電控單元，設置於該第一容置空間內，並包括一供給電力的電源模組、一與該電源模組電連接的控制模組，及一與該控制模組電連接且收發一無線訊號的無線傳輸模組；一大氣感測單元，設置於該第一容置空間內，並包括一與該電控單元的控制模組電連接的大氣感測器，該大氣感測器是於空投後即開始量測大氣參數，並將記錄傳送至該控制模組；及一海水感測單元，設置於該第二容置空間內，並包括一與該電控單元的控制模組電連接的海水感測器，及一與該海水感測器相連接，並在水中能滑落出該第二容置空間的配重塊，該海水感測器是量測海水參數，並將記錄傳送至該控制模組。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之空投式大氣海洋環境觀測裝置，其中，該基座的圍繞壁具有一形成在底緣，並使該第二容置空間與外界相通的開口，該基座還包括一蓋設在該圍繞壁上且封閉該開口蓋體，該蓋體具有一能溶於水的膜片，當該蓋體的膜片溶於水後該海水感測單元的配重塊由該開口滑落出該第二容置空間。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之空投式大氣海洋環境觀測裝置，其中，該基座的圍繞壁還具有一與外界相通且位於最上緣的容置槽，該空投式大氣海洋環境觀測裝置還包含一與該基座之圍繞壁連接且置於該容置槽內的降落傘。
4. 根據申請專利範圍第2項所述之空投式大氣海洋環境觀測裝置，其中，該電控單元的無線傳輸模組具有一與該控制模組電連接的衛星傳輸器，及一與該衛星傳輸器電連接的天線。
5. 根據申請專利範圍第2項所述之空投式大氣海洋環境觀測裝置，其中，該海水感測單元還包括一電連接該控制模組及海水感測器的導線，及一設於該海水感測器與電控單元的控制模組之間且供該導線纏繞的集線管。
6. 根據申請專利範圍第2項所述之空投式大氣海洋環境觀測裝置，其中，該基座的蓋體的膜片是以聚乙烯醇製成。