印度洋4000米海-氣耦合觀測(cè)浮標(biāo)成功投放
2020年10月，中國(guó)科學(xué)院南海海洋所“實(shí)驗(yàn)3”號(hào)科考船在印度洋赤道區(qū)域成功投放海-氣耦合觀測(cè)浮標(biāo)一套，投放點(diǎn)水深4020米，目前浮標(biāo)工作狀態(tài)正常、數(shù)據(jù)傳輸正常。該浮標(biāo)作為南海海洋所深遠(yuǎn)海環(huán)境在線觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)和中斯中心海洋環(huán)境立體觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的重要觀測(cè)節(jié)點(diǎn)之一，為開(kāi)展相關(guān)科學(xué)研究提供高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)。
該浮標(biāo)為南海海洋所自主研發(fā)的基于北斗銥星海-氣耦合專用觀測(cè)浮標(biāo)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)（ZL 201910478411.4）。核心技術(shù)包括：低功耗數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)、捷聯(lián)慣性波浪測(cè)量技術(shù)、基于緩沖池機(jī)制的北斗數(shù)傳協(xié)議和功能豐富的遠(yuǎn)程人機(jī)數(shù)據(jù)/控制的交互界面軟件。
浮標(biāo)觀測(cè)參數(shù)包括：海表常規(guī)氣象（風(fēng)、溫、濕、壓、降水），四分量輻射、海表皮溫、表層海水溫度，0-80米深度的剖面流速、流向，波高、周期和波向等。浮標(biāo)數(shù)據(jù)采集控制器以1Hz采樣速率掃描各傳感器，每30分鐘統(tǒng)計(jì)一組各參數(shù)的平均值自容存儲(chǔ)在浮標(biāo)CF卡內(nèi)，并同步通過(guò)北斗和銥星雙鏈路向南海海洋所服務(wù)中心回傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)掃描間隙傳感器和控制器均處于低功耗休眠狀態(tài)。
浮標(biāo)搭載南海海洋所自主研制的DWS19-1捷聯(lián)慣性波浪傳感器（專利號(hào)：ZL 201710196081.0）。傳感器可在三種采樣頻率下工作，在國(guó)際上首次采用捷聯(lián)姿態(tài)算法（“數(shù)字式穩(wěn)定平臺(tái)”）替代傳統(tǒng)機(jī)械/電式穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)真正的獨(dú)立捷聯(lián)工作，傳感器體積小、功耗低、質(zhì)量輕，方便快速、機(jī)動(dòng)投放。
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏈路優(yōu)先采用自主研制的北斗通訊系統(tǒng)，位于南海海洋所數(shù)據(jù)中心的遠(yuǎn)程控制軟件定時(shí)呼叫遠(yuǎn)海浮標(biāo)北斗通訊端，建立握手連接，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，且在特殊海洋或大氣過(guò)程下可遠(yuǎn)程操作修改浮標(biāo)的數(shù)據(jù)采集程序，實(shí)現(xiàn)雙向可控制，提高強(qiáng)化觀測(cè)能力。
該浮標(biāo)研制得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中科院儀器裝備研制項(xiàng)目、中科院關(guān)鍵技術(shù)人才項(xiàng)目等的資助。
4000米印度洋海-氣耦合觀測(cè)浮標(biāo)
浮標(biāo)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控界面
浮標(biāo)波浪觀測(cè)數(shù)據(jù)片段
