[实用新型]小型无人自航海洋通量观测船

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种小型无人自航海洋通量观测船。

背景技术

全球变暖已经成为不争的事实，“温室效应”被认为是全球变暖的一个重要原因。在过去的二十年间，各政府与学科组织进行了多学科、相互交叉的全球海洋通量联合研究，进行了大尺度、全球性和各种生物地球化学过程相互关联的研究。海气界面处于特殊的位置，是大气与海洋之间的物质与能量交换的枢纽，其海洋通量的观测是十分具有意义的。然而其原位观测存在很多困难，特别是对于一些人员到达困难区域的相关海洋通量观测更加无法进行。具有遥控驾驶功能的小型遥控船是一种比较成熟的技术。海洋通量观测工作中未见有使用无人遥控船的观测方式。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种小型无人自航海洋通量观测船，以实现人员难以直接到达的特殊区域的海洋通量原位观测，弥补现有技术手段的不足。

本实用新型是在已有的小型无人遥控双体船基础上，在甲板上下分别设置三个结构相同的大气观测传感器组和三个结构相同的水下观测传感器组，即将海洋通量测量传感器装载于遥控船，以解决大船无法进入的区域进行相关海洋通量的测量。

本实用新型的技术方案包括带有定位与导航主控装置、电源和推进器的小型无人遥控双体船，以及接收测量信息并发射控制指令的岸基单元，其特征在于还包括一个固定于上述小型无人遥控双体船甲板前端并垂直穿插于甲板的立柱，在甲板的立柱上设有三个相同的大气观测传感器组，在水下的立柱上设有三个相同的水下观测传感器组。

上述立柱在甲板上下的长度各为两米。

上述的三个大气观测传感器组，每组均包括氧气仪、风速仪、湿度仪和温度仪四个传感器，每个传感器组均可根据需要而调节高度。

上述的三个水下观测传感器组，每组均包括温度仪、溶解氧仪、叶绿素仪和流速仪四个传感器，每个传感器组均可根据需要而调节深度。

本实用新型在自航过程中进行海洋通量观测，实现在一些人员难以到达的区域进行相关海洋通量观测，且三个相同的大气观测传感器组在甲板上两米高度范围内和三个相同的水下观测传感器组在水下两米深度范围内均能够灵活调节，实现在海气界面上下两米内的不同高度和梯度的相关海洋通量观测；本实用新型的设计结构合理紧凑、成本低；岸基单元从观测船实时接收测量数据，快速进行海洋通量的计算。尤其是可避免传统作业方式中大型船只的船体对测量的干扰；与浮标观测方式相比，本实用新型布放灵活，易回收，操控方便。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

其中：1小型无人遥控双体船、2立柱、3大气观测传感器组、4水下观测传感器组、5电源、6定位与导航主控装置、7、推进器、8岸基单元。

具体实施方式

下面通过附图和实施例进一步说明本实用新型的特征和优点。

如图1所示，本实用新型包括带有定位与导航主控装置6、电源5和推进器7的小型无人遥控双体船1，以及接收测量信息并发射控制指令的岸基单元8，并将长四米的立柱2垂直穿插固定于双体船1的前端甲板上，使立柱2甲板上下各长两米。在立柱2的甲板以上部分安装三个相同的大气观测传感器组3，每个大气观测传感器组3均以现有的市售氧气仪、风速仪、湿度仪、温度仪四个传感器构建而成，且三个大气观测传感器组3在立柱2的甲板以上部分两米高度范围内可以灵活调整，由此测量海面以上两米内不同高度、梯度的氧气、风速、湿度和温度值。在立柱2的甲板以下部分安装三个相同的水下观测传感器组4，每个水下观测传感器组4以现有的市售温度仪、溶解氧仪、叶绿素仪、流速仪四个传感器构建而成，且三个水下观测传感器组4在立柱2的水下部分两米深度范围内可以灵活调整，由此测量海面以下两米内不同深度、梯度的温度、溶解氧、叶绿素和流速值。

在双体船1的甲板上，装载定位与导航主控装置6和电源5。其中，在定位与导航主控装置6装有主控计算机作为中央处理单元，利用串口通讯方式将GPS、电子罗盘、无线通讯模块、存储磁盘、推进器7、大气观测传感器组3和水下观测传感器组4与该主控计算机连接；电源5采用蓄电池，可根据续航时间要求和载重情况选择相应的电池容量；两个推进器7的转速可以被独立控制，以此实现双体船1的前进、后退和转向。使用者利用岸基单元8发射控制指令实现双体船1在需测量区域的自航观测。双体船1在航行过程中，实时将大气观测传感器组3、水下观测传感器组4的测量数据和由GPS、电子罗盘测量的船体位置、姿态数据存储于定位与导航主控装置6的存储磁盘上，并通过定位与导航主控装置6的无线通讯模块实时发射至岸基单元8。最终获得了该海域的相关海洋通量数据。