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谌启伟 《数字海洋与水下攻防》2020,3(1):46-51
介绍了一种水下声学探测浮标的设计及实现。该浮标基于国产北斗 Argo 浮标搭载水声探测载荷，能够在水中自主沉浮，并实现对水声通信信号探测，发现目标后，通过北斗卫星传输目标的相关特征信息。该浮标能够实现设备程控沉浮、自我定位、卫星通信、水声信号检测识别、数据记录、信息显示等功能。 可广泛用于重要航道、演习区域等海域的水下安全排查，掌握水声通信网络布设及分布情况，为我重要军事行动提供决策依据。 相似文献
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复杂海洋环境导致水声信道呈现随机时-空-频变特性,特别是浅海信道受界面、人为干扰的严重影响,对水声通信造成极大困难。近年来人工智能领域机器学习等技术飞速发展,为提高复杂环境下水声通信可靠性提供了新思路。但是,由于水声信道复杂多变、缺乏普适模型,从机器学习角度而言水声通信数据样本严重不足,传统单次、短时水声通信实验采集的数据无法充分表征水声信道空间、时间特性。通过长期部署水声通信及信号采集设备,可望在一定程度上丰富通信数据,为典型海域下人工智能水声通信研究提供数据支持。 设计并实现了一种浅海水声通信浮标,搭载水声通信系统可实现长时浅海水声通信数据采集、性能评估,同时依托北斗系统具备远程状态显示、功能控制功能。厦门港海域实验表明,依托浮标采集的长时水声通信数据可开展水声通信性能评估、信道特性与通信性能关联度分析,为下一步工作打下了良好的基础。 相似文献
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针对海上目标探测问题, 将矢量水听器和Argo浮标相结合, 可构建一种具有水中目标探测能力的新型水下声学浮标平台。该浮标平台可多次上浮和下潜, 具有在位时间长、隐蔽性能高、成本低等特点, 单台水下声学浮标即可实现海上目标探测, 利用多台水下声学浮标可快速形成大面积区域覆盖能力。为进一步验证水下声学浮标对海上目标探测性能, 2019年8月在南海海区开展了多台水下声学浮标海上试验, 数据处理结果表明: 南海夏季典型声速剖面下, 水下声学浮标对船长42m航速8.4kn的水面航船目标最远探测距离可达13.8km, 目标估计方位均方根误差最优可达5°, 在水面航船距离最近的1.9km处, 目标估计方位标准差可达2°。 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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《海洋技术学报》2023,(1)
本文以表层漂流浮标、漂流式波浪浮标和漂流式海气界面浮标为代表介绍了无动力海面移动观测平台的观测需求、特点、最新进展和发展趋势。无动力海面移动观测平台除具备重量轻、体积小、随波性好等特点外,相比其他观测平台最大的优势在于成本低、实时性强,可有效弥补定点观测在全球大洋空间分辨率的不足。随着海洋与气象环境观测传感器的自动化、小型化和低功耗化,尤其是在可再生能源供应和卫星数据通讯技术的支撑下,这一类型平台观测能力的可拓展性非常强。除可直接开展海洋环境声学、光学和电磁学要素的观测外,还可成为海洋化学、海洋生物、海洋地质等海洋学科的专属平台,并具备海上目标探测识别能力。随着无动力海面移动平台观探测能力的不断提高、使用成本的降低和快速投放技术的发展,此类平台在海洋观探测领域尤其是深远海区域观探测快速响应方面将有非常广阔的应用前景。 相似文献
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Tomoyoshi Takeuchi 《Marine Geodesy》2013,36(3-4):225-231
Abstract It is desired to track the location of an underwater data collecting platform using acoustic range data. A long‐range and high‐resolution acoustic system for underwater locating has been investigated. The system provides continuous and highly accurate tracking of a platform referenced to bottom‐mounted buoys. Each reference buoy contains an acoustic transponder, which is used to obtain ranging data from the transponder to the platform. The transponder has a signal source that is phase‐modulated by a maximal‐length binary sequence and a correlation processing unit to be capable of detecting received acoustic signals with high SNR in a noisy environment or in attenuation due to long‐range propagation, and to identify multipath acoustic signals. The acoustic system has been designed and sea tests tried. The results of that experiment have yielded capability of a submeter underwater acoustic positioning system. 相似文献
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Narumi Takahashi Yasuhisa Ishihara Hiroshi Ochi Tatsuya Fukuda Jun’ichiro Tahara Yosaku Maeda Motoyuki Kido Yusaku Ohta Katsuhiko Mutoh Gosei Hashimoto Satoshi Kogure Yoshiyuki Kaneda 《Marine Geophysical Researches》2014,35(3):243-253
We have developed a new system for real-time observation of tsunamis and crustal deformation using a seafloor pressure sensor, an array of seafloor transponders and a Precise Point Positioning (PPP ) system on a buoy. The seafloor pressure sensor and the PPP system detect tsunamis, and the pressure sensor and the transponder array measure crustal deformation. The system is designed to be capable of detecting tsunami and vertical crustal deformation of ±8 m with a resolution of less than 5 mm. A noteworthy innovation in our system is its resistance to disturbance by strong ocean currents. Seismogenic zones near Japan lie in areas of strong currents like the Kuroshio, which reaches speeds of approximately 5.5 kt (2.8 m/s) around the Nankai Trough. Our techniques include slack mooring and new acoustic transmission methods using double pulses for sending tsunami data. The slack ratio can be specified for the environment of the deployment location. We can adjust slack ratios, rope lengths, anchor weights and buoy sizes to control the ability of the buoy system to maintain freeboard. The measured pressure data is converted to time difference of a double pulse and this simple method is effective to save battery to transmit data. The time difference of the double pulse has error due to move of the buoy and fluctuation of the seawater environment. We set a wire-end station 1,000 m beneath the buoy to minimize the error. The crustal deformation data is measured by acoustic ranging between the buoy and six transponders on the seafloor. All pressure and crustal deformation data are sent to land station in real-time using iridium communication. 相似文献
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针对深远海条件下海面声源目标定位精度与海底潜标布阵方式相关性问题,建立了基于到达时间差(TDOA)体制的被动定位模型,根据设计工况讨论了海底潜标布阵原则,利用蒙特卡洛数值模拟方法分析了声源位于阵内、阵外以及阵元失效3种情况下定位精度分布情况。仿真结果表明：当4个潜标呈矩形分布时,仅东、西两侧较小区域未覆盖,覆盖范围内平均定位精度约为34.1 m。随着阵元数增加,在中心区域附近定位精度显著提高,阵型外侧定位精度由内向外逐渐下降。当目标位于对角线方向靠近顶角附近时,模型交汇解算性能较差,定位精度大于500 m。当1#潜标失效时,测量海域西北角方向定位精度较差,但精度优于25 m的区域要比5#潜标失效情况大。7#潜标失效时,定位精度与各阵元均正常的情况接近。研究结果为海面声源测量系统设计、阵型选择、精度评估等海洋工程应用提供理论依据。 相似文献
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国产深海准实时传输潜标系统设计 总被引：2，自引：2，他引：0
基于海洋环境安全保障、海洋环境预报和海洋科学研究的需要，开展国产深海准实时传输潜标系统的设计，重点进行锚泊系统水动力分析、观测设备工作同步性、准实时通讯系统安全可靠和系统低功耗等整体技术设计；开展轻型感应耦合传输缆制作、大深度感应耦合传输和智能收放通讯等数据实时通讯技术的研究；进行适用于准实时传输潜标系统的多种类国产设备的稳定性和可靠性优化、规模化集成和系统化的应用示范，形成半潜升降式准实时通讯潜标与浮子式准实时通讯潜标各1套。所设计的准实时传输潜标系统集成了1台抗污染CTD、19台感应耦合CTD、8台感应耦合T、4台感应耦合传输的ADCP、2台单点海流计和6台感应耦合数据传输仪，并配有2套声学释放器；潜标系统本体设计含有3个水下流线型浮体、1套通讯浮子、1套准实时卫星通讯装置（半潜式水下绞车或海面浮子）和1套锚泊缆系，可实现深达2 000 mm的剖面温盐深和海流等海洋要素的高频率、多要素、多层次的长期连续观测和数据准实时传输，以便对科学问题解决和海洋环境安全保障等提供及时的数据支撑。 相似文献