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海洋观测浮标系统应用广泛,浮标体的平衡性能是影响海洋观测浮标使用的重要因素之一(着重观测波浪等水文参数除外)。以一种主体直径为2.3 m的浮标体为例,运用动力学平衡理论,通过数学分析法进行推演计算,分析后得到了此浮标体的重心和浮心的位置。其中,重心位于主浮体的中轴线偏下位置;按照浮标体倾斜一定角度的情况下,推算出浮标体浮心位置,并由此得出其稳心的位置。依据计算,得出浮标体倾斜20°的情况下,此浮标体依然处于稳态平衡,理论结果表明此浮标体设计具有一定的可行性。通过海上实际测试,验证了理论计算分析的正确性。文中对浮标体平衡性的研究采用了理论分析与实验印证相结合的方法,其分析计算方法具有普适性,适用于其他型号的海洋观测浮标体,乃至所有水面浮体的平衡性分析,可为水面浮体设计提供借鉴。 相似文献
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《海洋技术学报》2021,(1)
为了更快、更安全地获得海浪参数,本文设计了一种无需降落伞的新型空投波浪测量浮标(Air-launched Wave Measurement Buoy,AWMB),阐述了其工作原理与关键设计。与普通空投浮标不同,该浮标依靠减速板达到安全降落的要求,结合有限元方法,通过计算减速板展开过程中所受到的不同阻力,获得减速板13种展开角度的阻力系数,并对数据进行3次曲线拟合,同时将展开机构视为曲柄滑块机构,从而计算出减速板展开速度,模拟浮标降落的运动状态。针对浮标降落中受到的空气阻力,校核主要受力结构的强度,对应用海洋固体材料的减速板结构进行改进,为该新型空投波浪测量浮标的降落安全性提供了理论依据。 相似文献
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为了分析校核全钛海洋资料浮标的整体结构及拖曳强度，本文依据相关标准规范计算了全钛海洋资料浮标作业工况和极限工况下所受的风、浪、砰击载荷，利用有限元方法对全钛海洋资料浮标进行了整体及拖曳强度计算分析。依次分别计算浮标结构为8 mm板厚和6 mm板厚两种方案的应力，并对照《海上浮式装置入级规范（2014）》进行了应力衡准。研究结果表明：无论采用8 mm的板厚还是6 mm的板厚，浮标结构强度及稳定性满足规范要求。在满足强度要求的前提下，使用6 mm板厚方案更具有经济性，也有利于提高浮标的设备承载能力。 相似文献
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早在五十年代,海洋科技工作者已开始利用浮标布设海洋调查仪器,进行海上观测的试验工作。目前被采用的浮标系统,大体有三种类型:(1)锚泊浮标系统,利用各类自含式海洋调査仪器进行测量,定期收回资料;(2)遥测浮标系统,利用无线电遥控和收发各种海洋观测数据;(3)漂移浮标系统,利用浮标本身的漂移,进行海流和其他要素的观测。本文主要介绍浅海锚泊浮标系统的设计和使用情况。
对锚泊浮标系统的研究和实验,许多国家已做了大量有成效的工作。目前关于浮标的设计和锚泊方法尚无統一意见,但是可以看出,大多趋向于采用水下浮标张缆锚泊。这种方法使得浮标系统比起遥测浮标系统来,较为轻小、经济、方便,适合于进行多站同步观测。国外在海洋调查中经常利用这种系统作较长期的海流观测。
我所在六十年代初就已开始了锚泊浮标系统的研究、实验,1964年进行了新的研究设计工作,并在“全国海洋仪器会战”期间,完成了整套系统的计算设计与海上实验,经过鉴定,建议作小批量生产。
近年来,国家海洋局第一海洋研究所、中国科学院南海海洋研究所利用该浮标系统作过多次海上试用,取得了海流长期观测资料,初步考验了该系统的性能。我们最近又对某些部件作了一定的改进,并进行了海上实验。但是,实验也表明:此方法不宜在渔场区和台风盛行季节使用,因易被渔网拖损和丢失。现综合报告如下。 相似文献
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我国海洋工程正在迅速发展。文章介绍了国内外圆盘形浮标应用于海洋平台和近海探测海洋学和气象学的发展实例.着重介绍了浮标体和锚碇系统在设计、结构和模型实验方面的技术进展情况.并提出了发展我国浮标站(网)的几点建议. 相似文献
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海洋浮标是一种现代新的海洋观测工具。它的多种功能和长期连续探测能力,在海上现场监测手段中具有明显的优势。国外海洋浮标技术的研制始于四十年代末——五十年代初。六十年代,在海洋调查中开始试用海洋浮标。七十年代中期,浮标技术趋于成熟,进入实用阶段。近年来,随着电子技术、卫星通讯和微处理技术的发展和应用,海洋浮标技术获得了新的进展。一方面提高了锚泊浮标的测量能力,收集较多的海洋环境参数;另一方面研制了一批新型的专用浮标和漂流浮标,进行范围广泛的大洋调查及专题研究,为军事部门、气象部门、航海运输、鱼业捕捞、 相似文献
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针对海洋测量水下拖曳设备位置确定问题,综合考虑拖缆受力、海流影响以及水下拖体的运动性质,建立了水下拖曳设备的位置计算模型,并仿真计算分析了测量船在不同航行状态下拖曳设备位置确定的规律,探讨了不同海流效应对拖曳设备位置确定的影响。仿真计算结果表明,在海洋动态环境作用下,拖缆各方向的偏移明显呈曲线形状,非简单几何运算所确定。测船各方向的运动均可对水下拖体的位置在相应方向产生一定影响,而水下拖体位置的变化量小于测船拖点位置的变化量。海流对水下拖曳设备定位可造成数米的偏差,需进行相应改正。建议可考虑采取船载式ADCP实时测流辅助水下拖曳设备定位的工作模式。 相似文献
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海洋资料浮标在系留或漂流过程中要经受风、浪、流等复杂多变的环境因素的影响,海洋浮标体的稳性及倾覆问题值得重视。本文对底部悬挂重块的某一小型浮标进行了稳性计算,并对该浮标在倾覆翻倒(底朝天)情况下的自行“复正”问题进行了分析,提出了重块的大小及重块距浮标底部距离对浮标体自行“复正”的影响曲线,为今后设计这一类浮标提供了计算分析的方法。计算方法得到了模型试验的证实. 相似文献
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《海洋技术学报》2021,(4)
海浪是我国海洋环境业务化观测要素之一,也是海洋预报的重要参数之一,波浪观测仪器对海浪长期、稳定、准确的观测直接影响了科学研究和海洋海岸工程设计的科学性和合理性。为此,波浪观测仪器需进行室内实验室测试和室外海上测试,但目前进入业务化系统的波浪观测仪器一般只进行了实验室计量检定,缺乏现场测试评价。现阶段,用于波浪观测的主要仪器为重力式波浪浮标,为进一步检验重力式测波浮标的稳定性、可靠性,验证波浪数据的有效性、准确性,本文设计了实验室和海上比测试验,分析对比了国内外几种主流测波浮标的观测结果,总体来看,山东省科学院海洋仪器仪表研究所的SBF3-2型波浪浮标和国家海洋技术中心的SBF6-1型波浪浮标观测效果最好,准确性较高,稳定性较强。 相似文献
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介绍了我国船型海洋资料浮标浮标体和锚泊系统的设计方案 ,该浮标可适用于远海、深海海域布放 ,定点实时获取布放海域的水文、气象等有关要素的现场参数 相似文献
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根据投弃式波流测量传感器的功能及应用特点,提出了其浮标体的结构设计要求,并依此给出了所设计浮标体的主体结构。文中描述了所设计的投弃式波流测量传感器浮标体各部分的结构功能,论证了该浮标体在投弃式波流测量方面的结构优势。共研究了所设计的3种不同投弃式波流测量传感器浮标体结构,包括两种采用柔性浮力叶片的浮标体和一种采用刚性浮力叶片的浮标体。根据柔顺机构学理论分别建立了其中两种柔性浮标体的伪刚体模型。对比了刚性浮标体和两种柔性浮标体的伪刚体模型在波浪海流作用下的姿态特点,分析了各浮标体在波高测量时的误差原因,得出了其中C型柔性浮标体具有更好的随波浪和海流运动响应的结论。为更深入地进行投弃式波浪测量传感器浮标体运动学和动力学的相关研究提供了模型基础。 相似文献
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Argo计划(Array or Real-time Geostrophic Oceanography)为海洋和大气研究提供了宝贵的资料,在短期天气预报和长期气候预测中起到了重要作用。为保证Argo观测阵列的正常运转,需要时刻关注浮标的运行状态,以保证研究区域内维持一定数量和密度的浮标。然而Argo浮标投放费用高昂,投放过早会导致资源浪费,投放过迟会导致信息资料的缺失。本文旨在使用机器学习的方法对Argo浮标在未来某个时间点的位置和状态(仍在工作或已经损坏)进行预测,以提前制定投放计划,保证在正确的位置和时间投放新的浮标,以减少资金投入。对于浮标寿命预测任务,除硬件特征之外添加额外的已存活时间作为动态属性,使用回归决策树、梯度提升回归树、随机森林和支持向量回归机等机器学习方法,对浮标剩余寿命进行预测。对于浮标轨迹预测任务,使用基于LSTM的Encoder-Decoder模型对未来多个时间步后的浮标的经/纬度信息进行预测,有效地避免了传统的LSTM模型循环单步预测所带来的误差累积问题。实验证明本文提出的浮标剩余寿命和位置预测模型都能达到较高的预测准确率,对指导浮标投放有重要意义。 相似文献
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《海洋技术学报》2018,(5)
针对应用于新型海洋气象漂流浮标的通风防辐射罩开展流体动力学研究,提出了防辐射罩内气压测量点选取原则。运用计算流体力学(CFD)方法对防辐射罩内外部流场进行数值仿真。分析计算结果发现,在不同风速下,防辐射罩内部空腔气压分布具有相似的规律。空腔内气压呈下高上低分布,在空腔中下部位置气压值接近测量目标气压值,而空腔上部区域的气压值则保持相对稳定。随着风速的增大,空腔上部气压与测量目标气压值的偏差越大。因此,将气压测量点设置在空腔中下部位置时,由防辐射罩结构引入的气压测量误差最小。最后,对比分析仿真计算结果与气象漂流浮标海上试验数据,二者较为吻合,从而验证了结论。文中提出的气压测量点选取原则可为同类海洋气象观测仪器集成开发提供理论参考。 相似文献