[发明专利]自持式剖面浮标的地形匹配控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地形匹配控制方法，具体涉及一种自持式剖面探测浮标的地形匹配控制方法。

背景技术

自持式剖面浮标是一种新型海洋观测平台，可搭载温盐深传感器、核辐射仪、叶绿素仪等仪器设备。浮标投放入水后根据预先设定的参数自动进行深度控制，监测水面至水下设定深度垂直剖面内的海洋要素，并在预定的时间上浮水面，将定位数据和采集数据通过卫星发至用户数据中心。传输完后，浮标再次下潜开始新的剖面循环。据统计，自持式剖面浮标发生搁浅和漂流触底的约占21％，为降低浮标触底机率，延长浮标使用寿命，需采用地形匹配控制方法，防止浮标搁浅或触底。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种自持式剖面浮标的地形匹配控制方法，采用该方法自持式剖面浮标能够自动与海底地形进行匹配，有效降低自持式剖面浮标搁浅和漂流触底的概率，延长浮标使用寿命。

该自持式剖面浮标的地形匹配控制方法的具体流程为：

步骤一：当自持式剖面浮标在一个剖面循环上浮至水面时，将监测到的剖面数据发送给岸基上的控制中心，所述剖面数据中包括自持式剖面浮标的定位信息。

步骤二：控制中心依据接收到的剖面数据获取自持式剖面浮标的当前水面位置信息。

步骤三：控制中心依据步骤二中获得的位置信息查询该位置处海域的洋流数据库，获取该位置处海域的洋流方向和流速v。

步骤四：控制中心结合其内部预存的自持式剖面浮标的工作参数：设定的下降时间t，计算自持式剖面浮标达到下次定深深度时的预计漂流距离H：H=vt，自持式剖面浮标漂流方向即为步骤四中获取的洋流方向；由此获得自持式剖面浮标下个剖面循环预计定深漂流的位置。

步骤五：控制中心依据步骤四中所述的自持式剖面浮标下个剖面循环预计定深漂流的位置，查询该位置处海洋海底地形数据库，获取浮标预计漂流轨迹的海水深度数据。

步骤六：控制中心将预计漂流轨迹的海水深度数据与自持式剖面浮标当前设定的定深漂流深度值进行比较：

若自持式剖面浮标当前定深漂流深度值大于等于预计漂流轨迹的海水深度，控制中心修改自持式剖面浮标定深漂流深度值，使其小于预计漂流轨迹海水深度；并向自持式剖面浮标发送更改定深漂流深度值的指令；

若自持式剖面浮标当前的定深漂流深度值小于预计漂流轨迹海水深度，则其按原始工作参数继续工作。

所述自持式剖面浮标通过卫星通信终端将剖面数据发送给控制中心。

有益效果：

通过该控制方法，浮标可以自动与海底地形进行匹配，规避触底风险，可以有效减少浮标在漂流过程中发生漂流触底、触礁和搁浅等现象，极大延长了浮标的使用寿命。

本发明对自持式剖面浮标的地形匹配控制无需人工操作，完全在显控计算机上自动完成，实现自动对浮标运行工作参数更改。

附图说明

图1为自持式剖面浮标的地形匹配控制方法所采用的系统结构组成；

图2为自持式剖面浮标的工作循环示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例提供一种自持式剖面浮标的地形匹配控制方法，采用该方法能够有效减少浮标在漂流过程中发生漂流触底、触礁和搁浅等现象，从而延长浮标的使用寿命。

自持式剖面浮标的地形匹配控制方法所采用的系统如图1所示，包括自持式剖面浮标、卫星通信终端、显控计算机、海洋洋流数据库和海洋地形数据库。自持式剖面浮标通过卫星与卫星通信终端通信；卫星终端通过RS-232串口与显控计算机连接；显控计算机通过网络调用洋洋流数据库和海洋地形数据库。

已知自持式剖面浮标的工作原理如图2所示，将自持式剖面浮标投放入水后，自持式剖面浮标依据预先设定的工作参数自动进行深度控制。所述工作参数包括下潜时间t、定深深度和定深漂流的时间。自持式剖面浮标在设定的下降时间t内下潜至定深深度，然后进行定深漂流。在其定深漂流过程中，监测水面至其所在深度垂直剖面内的海洋要素和定位信息（即剖面数据）。定深漂流时间达到其设定值后，自持式剖面浮标上浮至水面，将当前定位数据和监测的剖面数据通过卫星发送给卫星通信终端。自持式剖面浮标以此为一个剖面循环（下潜-定深漂流-上浮至水面-发送数据），数据传输完后，自持式剖面浮标再次下潜开始下一次的剖面循环。

采用该系统对自持式剖面浮标进行地形匹配控制的具体流程为：

步骤一：所述自持式剖面浮标在每个剖面循环中，上浮至水面后，将监测的剖面数据通过卫星发送给卫星通信终端。