一种海冰监测系统及其工作方法

摘要

本发明公开了一种海冰监测系统及其工作方法，所述的系统包括激光发射系统、激光荧光接收系统、光电转换系统、信号采集系统和控制系统；激光发射系统向海面发射大功率、较高重复频率的特定波长的激光；激光荧光接收系统收集海冰受激发射的荧光信号，并将接收到的荧光信号传输到光电转换系统中；信号采集系统将模拟的电信号转换为数字信号，并存储到控制系统内；控制系统通过数据分析处理系统进行数据分析、处理、对比和显示。本发明可以使用不同温度下海冰激发的荧光光谱数据库，由计算机进行分析对比，所以可以实现实时、高效、准确的分辨海冰的存在。本发明通过测定荧光信号强度在海冰中的衰减度，可以准确的反演出海冰的厚度。

主权项

一种海冰监测系统的工作方法，所述的监测系统包括激光发射系统(1)、激光荧光接收系统(2)、光电转换系统(3)、信号采集系统(4)和控制系统(5)，所述的激光发射系统(1)与控制系统(5)连接，所述的激光荧光接收系统(2)与光电转换系统(3)连接，所述的光电转换系统(3)与信号采集系统(4)连接，所述的信号采集系统(4)与控制系统(5)连接；所述的激光发射系统(1)包括激光器、激光电源和冷却系统，所述的激光荧光接收系统(2)包括望远镜、滤光器和光纤，所述的控制系统(5)包括计算机和数据分析处理系统；其特征在于：所述的工作方法包括以下步骤：A、激光发射系统(1)向海面发射大功率、较高重复频率的特定波长的激光；B、激光荧光接收系统(2)收集海冰受激发射的荧光信号，并将接收到的荧光信号传输到光电转换系统(3)中；C、光电转换系统(3)将激光荧光接收系统(2)接收到的荧光信号转换成模拟的电信号，并传输到信号采集系统(4)；D、信号采集系统(4)将模拟的电信号转换为数字信号，并存储到控制系统(5)内；E、控制系统(5)通过数据分析处理系统进行数据分析、处理、对比和显示，具体步骤如下：E1、数据分析处理系统运用自适用滤波技术、平滑去噪技术和插值处理技术对激光荧光接收系统(2)接收到的荧光信号进行预处理，去除荧光信号中的杂波信号和背景信号；E2、将预处理后的荧光数据运用光谱匹配算法、波段选择算法和海冰厚度反演算法反演海冰分布及海冰厚度；E3、控制系统(5)将最终处理后的荧光数据以波形图的形式在计算机显示器中显示出来，并在控制系统(5)面板中读取海冰的分布以及海冰厚度相关参数。