自主潜航器海洋环境监测发展及运用

 自主潜航器（AUV）能对水下环境进行动态监测,是一种新型海洋环境监测平台。AUV用于海洋环境监测的有效载荷主要是为满足水下探测、测量和通信而配置的水声、电子和光学等设备。按功能任务划分,AUV的海洋环境监测载荷通常包括海洋探测设备、测量设备和通信设备等。介绍了国内外AUV装备研发情况及其海洋环境监测设备,梳理了AUV海洋环境监测运用现状,探讨了AUV海洋环境监测运用发展的方向。     

编委风采

<正>简介杜立彬——1976年生,辽宁葫芦岛人,博士,研究员。山东省海洋环境监测技术重点实验室深远海探测技术研究方向学术带头人。中国海洋大学兼职教授。研究方向为海洋环境立体监测技术,主要致力于大气探测激光雷达、投弃式剖面探     

无人机海洋环境探测载荷配置优化

对无人机海洋环境探测系统的功能载荷进行配置优化,是提高探测效能的重要途径。依据探测任务的应用需求,基于层次分析法构建无人机海洋环境探测系统效能评估指标体系;针对所研究问题的数理特性,结合德尔菲咨询法与模糊综合评判法,建立了系统效能评估的数学模型。以海面风场探测为例,采用该模型对可搭载载荷进行了配置方案优选,证明了该优化思路与方法的适用性与可行性。从理论上为无人机海洋环境探测系统载荷配置优化提供了一种科学、客观的方法。     

海洋可控源甲板监控系统GPS对钟的设计与实现

为了实现发射装置、接收装置及海洋可控源甲板监控系统的同步,需要利用高精度的GPS对钟系统实现在海洋环境中同步对钟。首先对海洋可控源甲板监控系统作简要介绍;分析在海洋环境中如何应用GPS对钟系统实现监控船与深海探测装置的时域和频域的同步;重点研究了在海底探测装置中设置的GPS对钟系统的单片机实时时钟(RTC)与GPS卫星的PPS秒脉冲的同步,从而达到了海洋可控源甲板监控系统与海底探测装置同步采集数据的目的。     

分布式高频超视距雷达探测与组网技术研究

高频地波雷达海洋环境监测技术在国家863计划持续支持下已形成较为完整的自主知识产权体系,并已开始了产业化进程。随着国家海洋资源开发、生态与环境保护、防灾减灾以及国防战略等需求的日益增长,一方面要求提高雷达对沿岸海洋要素探测的精细化程度,另一方面也要求显著提升雷达对远海的探测能力,突破地波雷达目前仅能沿海岸线布设的模式。该项目研制并建设成一个分布式高频超视距雷达海洋环境监测示范网,它由一部浮标式高频地波雷达、三部具有"多发多收"工作模式的双/多频岸基高频地波雷达和一个高频天波发射站构成,通过卫星同步组成可协同工作的天-地波综合海洋环境探测网。实现近岸200 km精细化观测、岸基350 km探测、浮标式高频地波雷达条件下远至离岸1 000 km范围(涵盖日本附近、台湾以东的远海)海洋表面动力学要素信息的快速获取。开展规范化比测试验,推动高频超视距雷达风、浪、流探测尤其是对灾害性海洋天气和海上环境事故的监测进入业务化运行水平,为我国大面积海洋环境监测提供新型骨干设备。     

国家海洋局第二海洋研究所

正国家海洋局第二海洋研究所创建于1966年,是学科齐全、科技力量雄厚、设备先进的综合型公益性海洋研究机构,隶属于国家海洋局。主要从事中国海、大洋和极地海洋科学研究,海洋环境与资源探测、勘查的高新技术研发与应用。海洋二所建有国家海洋局系统内唯一国家重点实验室——卫星海洋环境动力学国家重点实验室和3个国家海洋局重点实     

山东省海洋环境监测技术重点实验室

正山东省海洋环境监测技术重点实验室是开展海洋技术基础理论研究、海洋环境监测技术应用研究,进行海洋仪器装备研发生产和科学试验的综合性实验室。在海洋资料浮标、海洋自动化观测台站、海洋水文气象观测设备、海洋水声探测装备、海洋军工观测设备、海洋污染监测仪器、海洋调查设备等方面具有数十年的研究经验和工作     

基于全球卫星导航系统的海洋环境监测方法研究综述

实时、准确、可靠地监测海洋环境信息,对于海洋灾害预警预报、防灾减灾、海洋资源开发、保障海洋安全等具有至关重要的作用。近年来,随着全球卫星导航系统(GNSS)不断发展与升级,基于GNSS导航信号进行大气和海洋环境信息探测发展成为新技术新方法,并成为海洋环境监测技术研究热点,已在海洋气象监测、数值预报、科学研究等领域得到了广泛应用。系统综述了GNSS技术在海面有效波高、风速、降雨强度、水汽及潮位监测等海洋环境监测领域的应用研究现状,对新技术新方法进行了系统总结,并对未来发展趋势进行了展望,以期对相关领域的研究提供参考。     

高频地波雷达的东海试验

“高频地波雷达海洋环境监测技术”是由武汉大学主持的国家“863”计划海洋领域的重大课题，本课题组研制了两套高频地波雷达OSMAR2000，并于1999年底，在浙江省舟山市朱家尖和宁波市象山分别建立了两个雷达实验站，进行了一年的现场自检试验和与传统海洋测量仪器的对比验证试验，试验结果表明，雷达探测海流和海风的距离达到200km，探测浪高的距离达到120km，系统整体性能达到国外同类雷达20世纪90年代后期先进水平。     

海底大地电磁探测的室内模拟实验

用电磁方法研究海洋在国内地学界尚属首次 .由于海洋环境复杂 ,作业难度大 ,因而在探测技术的研发阶段 ,必需经过一系列的实验探索 ,在室内条件下 ,优选出合理的水下测量方案 .本文所阐述的实验内容围绕海底大地电磁探测的几个主要运行环节 ,集中讨论了包括仪器的海面投放、下沉速度调整、抗底流推曳、声控释放上浮等与海洋工程紧密相关的技术问题 .通过实验提出了实用的解决方法 ,为实施真正的海洋作业奠定了实验基础 .     

基于温差能源的水下滑翔器动力学分析与设计

水下滑翔器作为一种新型水下机器人系统，对于海洋环境监测与资源探测具有重要应用价值．与采用电能驱动方式不同，设计开发了一种海洋环境能源（温差能源）驱动的水下滑翔器，并应用Gibbs—Appell方程建立了动力学模型，仿真分析了水下滑翔器的垂直剖面运动特性，获得了相应的运动参数．依据动力学仿真结果，设计了基于温差能源的热机系统，以及姿态调整机构与控制系统．水域实验结果表明，水下滑翔器采用温差能源驱动，其原理是可行的，所设计的热机系统热交换功率达到47W，可以满足水下滑翔器驱动性能要求．     

海洋环境探测分析雷达远距离回波信号的谱处理

利用海洋环境探测分析雷达提取海况参数的过程中，谱处理有着重要的意义。本文采用简洁的奇异值分解法进行定阶，并用一种新颖的噪声补偿措施来改进Ｂｕｒｇ算法，计算机仿真和实测数据处理均表明：该方法不仅能提取出傅里叶变换（ＦＴ）方法无从提取的信号，而且比Ｂｕｒｇ算法处理效果更好，更准确。     

由海洋环境探测分析雷达反演海流径向流速

该文讨论了复海洋环境探测分析雷达的回波信号反演海流径向流速的方法,文中采用搜索ＢＲＡＧ频点算法,能准确地从基于现代谱处理方法的谱图 到反射信号的ＢＲＡＧＧ频点,通过计算其Ｄｏｐｐｌｅｒ频偏可推算出海流速度。对比结果表明,用ＢＲＡＧＧ频点搜索算法反的流速与实测数据能很好地吻合。     

生态文明视域下我国海洋环境管理实现条件分析

海洋环境管理是我国海洋强国建设和公共行政研究的前沿和重要发展趋势。生态文明是符合全球生态社会发展、可持续发展要求的指导理念,生态文明作用于海洋环境管理的实现条件主要分为意识文明、行为文明、制度文明及产业文明4个方面。研究生态文明视域下海洋环境管理实现条件,将对海洋环境管理的完善和提升产生重大作用。     

浅谈我国海洋环境监测中存在的问题及其对策

海洋环境监测工作不仅仅关系到海洋资源的开发利用,还影响着海洋环境的保护和海洋经济的长期可持续发展,有着十分重要的研究意义。本文通过对海洋环境监测工作中存在的问题和对策的分析和介绍,对我国海洋环境监测工作提供理论经验。     

船舶水下轴频电场测量系统的设计与实现

电场信号是船舶一种重要的水下目标信号特征,为了对其特性进行深入研究,设计完成了一套移动台站式水下轴频电场测量系统,并使用该系统对海洋环境电场和船舶轴频电场进行了测量和分析。结果表明:该系统能够完成对水下环境电场和船舶轴频电场的测量工作,船舶水下轴频电场在频域上有明显的线谱特征,适合作为对海上船只进行远程探测的信号源。     

媒体纵览

<正>中国科学报我国将造三颗新型海洋卫星2015年,我国将启动研制3颗新型海洋卫星,分别是"海洋一号C/D"卫星和新一代海洋水色观测卫星。据悉,"海洋一号C/D"卫星能连续获取全球海洋水色水温资料,我国及全球重点区域近海和海岸带环境变化数据及海上浮标、船只信息等,可为海洋环境预报、灾害预警及科学研究提供服务。新一代海洋水色观测卫星可提高我国海洋水色观测卫星空间分辨率、光谱分辨率,提升探测精度,拓展探测谱段,实现全球快速覆盖的海洋水色观测能力。(来源:《中国科学报》2014年12月30日)     

海洋环境信息云计算应用研究

 在总结国内外云计算发展及应用现状的基础上,结合海洋环境信息系统的特点,对海洋环境信息云计算的体系架构及相关技术进行了研究,设计了海洋环境云平台;针对海洋环境信息联机分析处理、海洋环境数据挖掘服务、海洋遥感影像处理与关键因子反演、乘潮水位预报系统等典型应用开展了示范服务的实践。     

海洋环境安全:一种可持续发展的观点

联合国海洋环境保护科学问题联合专家组(GESAMP)是一个由八个联合国机构发起的科学顾问团体,它的报告和述评是各个联合国组织制定有关海洋政策和决策的基础.尽管GESAMP的观点近年来有很大进展,但在如何促进和改善保护海洋环境的行动等问题仍有它的局限性.本文提出了"海洋环境安全"的概念,以促进海洋环境保护和海洋资源的可持续利用,并讨论了海洋环境研究和海洋环境管理应采取的行动.     

基于无线传感器网络的海洋环境监测技术研究

提出了一种基于无线传感器网络的海洋环境监测系统。采用ZigBee通信与GPRS、卫星通信相结合的技术方法,构建应用于近、远海的海洋环境监测网络,用于测量气象水文要素及水质生态参数。本文设计的无线传感器海洋环境监测模型,能有效地监测海洋污染情况,为海洋环境监测工作提供了一种新的技术手段,具有较高的参考价值和广阔的应用前景。