小型水下自主航行观测平台观测方法

摘要

本发明公开了一种小型水下自主航行观测平台观测方法，技术步骤包括梯形剖面测量和坐底连续测量。按照甲板单元设定的航线上自主航行，进行梯形剖面测量，测量海流剖面、温度和电导率剖面和水深变化；到达设定的地点，自动沉底进行定点坐底连续测量，测量海流剖面、潮位以及海底处温度、电导率，完成设置的测量时间后，自动上浮，再以同样的方式在返回过程中进行测量，获得的数据通过卫星通信装置传送到甲板单元。所述的水下自主航行观测平台的观测方法，通过梯形剖面测量和坐底连续测量达到海洋观测规范的要求，实现观测数据的规范化、实用化。

主权项

一种小型水下自主航行观测平台观测方法，其特征在于，技术步骤包括梯形剖面测量和坐底连续测量；观测平台的航行体携带CTD、上视ADCP和下视ADCP作为测量设备，CTD安装在观测平台的头部，CTD测量海水温度和电导率剖面，ADCP为采用四波束斜正交JANUS配置的宽带ADCP，配置两套前后安装的ADCP，一套为上视ADCP（4），用于测量航行体上方的海流剖面；另一套为下视ADCP（5），测量航行体下方的海流剖面，还具有航行体航行速度的测量功能，即具有对底跟踪功能和对底高度测量功能；梯形剖面测量在设定的航线上进行，包括水面水平航行、下潜航行、水下水平航行、上浮航行，在航行过程中利用ADCP测量海流剖面和水深变化，ADCP的采样率为1Hz,剖面层厚为2m，利用CTD测量海水温度和电导率剖面，CTD的采样率为16～24Hz；在梯形剖面测量过程中，观测平台的航行体在下潜和上浮时的倾斜角控制在15°以内，航行速度不超过2米/秒；坐底连续测量在设定的海区自动下沉到海底进行，包括水面水平航行、坐底下沉、坐底观测和释放上浮，坐底观测时间72小时，利用ADCP测量海流剖面，海流剖面测量时间间隔设置为30分钟，剖面层厚为2m，最大剖面范围100m，采样率最大为1Hz，每次采集时间不小于60s，利用CTD测量海底处海水温度和电导率，利用压力传感器测量潮位，CTD的测量时间间隔为5分钟，每次采集时间不小于60s，采样率为16～24Hz；在走航过程中进行梯形剖面测量，可以得到沿航迹线上海流和温盐深的梯形剖面数据和水深变化；在坐底连续测量中，可以获得海流剖面、平均水深、海底处温度、电导率、水位数据，根据这些连续数据可以分析当地的潮、流变化特征；通过卫星接收的典型数据和回放的原始数据对原始长期定点海底压力时间序列分析处理并借助最小二乘法提取各分潮的振幅和迟角，分析ADCP垂向剖面水平流向量的时间序列提取各分潮潮流获取测量区域的潮流特征，对走航过程CTD梯形剖面数据进行分析处理提取区域海水密度层结构和声速剖面，对走航过程流速剖面进行分析处理获取在整个航行尺度内的海流特征，对航迹线上的水深数据分析处理获得地形数据。