LADCP與USBL組合觀測裝置及其使用方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種LADCP與USBL組合觀測裝置及其使用方法，涉及海洋監測設備的技術領域，包括纜絞車系統、安裝框架、LADCP系統、USBL信標和修正系統；通過采用硬件支撐平臺能夠使得LADCP系統、USBL信標和慣導系統均安裝于安裝框架上，利用纜絞車系統帶動LADCP系統沿著垂直剖面布放或回收；利用LADCP系統獲得海流單個小剖面的流速，同時USBL信標能夠定位水下位置信息，修正系統能夠獲取安裝框架所在海水中的數據信息，從而根據LADCP獲得的流速和修正系統獲取的海流數據計算得出絕對海流速度；緩解了現有技術中存在的LADCP的運動速度無法準確給定，導致海流速度計算誤差較大的技術問題。題。題。

【技術實現步驟摘要】
LADCP與USBL組合觀測裝置及其使用方法


[0001]本專利技術涉及海洋監測設備
，尤其是涉及一種LADCP與USBL組合觀測裝置及其使用方法。

技術介紹

[0002]通過LADCP(Lowered Acoustic Doppler Current Profiler，下放式聲學多普勒海流剖面儀)計算海流速度的相關技術中，LADCP通常與CTD(Conductivity
?
TemperatureDepth profiler，溫鹽深測量儀)捆綁在一起，并與CTD水下單元一起升降，以一定的速度從海表下放到海底，再從海底提升到海面，從而獲得一系列的單個流速小剖面。這些流速小剖面需要經過后期資料處理，重疊計算以獲得整個測量深度上的流速剖面。
[0003]單個剖面流速測量的是海水相對LADCP儀器的速度，要得到海水絕對速度，就必須獲得LADCP的運動速度。LADCP由于會隨著船體和水流在水中移動，LADCP的運動速度難以給定。現有的方案是依據作業期間的船速、或者近底層底跟蹤部分的LADCP速度、或者上層船載LADCP測量的速度等為LADCP的運動速度計算提供參考速度。現有LADCP的運動速度的計算方法存在一定誤差，因此不能準確的、客觀的給出LADCP的運動速度。
[0004]現有的海流速度計算方案，通常通過LADCP計算海流速度，但是LADCP的運動速度無法準確給定，導致海流速度計算誤差較大，并不準確。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于提供一種LADCP與USBL組合觀測裝置及其使用方法，以緩解現有技術中存在的LADCP的運動速度無法準確給定，導致海流速度計算誤差較大的技術問題。
[0006]本專利技術提供的一種LADCP與USBL組合觀測裝置，用于安裝于科考船上，包括：纜絞車系統、安裝框架、LADCP系統、USBL信標和修正系統；所述LADCP系統、USBL信標和修正系統均安裝于所述安裝框架上，所述纜絞車系統布置于所述科考船上，所述纜絞車系統與所述安裝框架連接，所述纜絞車系統用于帶動所述安裝框架沿著垂直的方向深入至海底，以帶動所述LADCP系統沿著垂直剖面布放或回收，所述LADCP系統用于獲得海流單個小剖面的流速，所述USBL信標用于定位水下位置信息，所述修正系統用于獲取所述安裝框架所在海水中的數據信息，以根據所述LADCP獲得的流速和所述修正系統獲取的海流數據計算得出絕對海流速度。
[0007]在本專利技術較佳的實施例中，所述修正系統包括溫鹽深測量儀和慣性導航系統；所述溫鹽深測量儀和慣性導航系統均安裝于所述安裝框架上，所述溫鹽深測量儀用于測量所述安裝框架在布放回收過程中海水剖面的溫度值、鹽度值和水深值，所述慣性導航系統用于測量所述LADCP系統在布放回收過程中的旋轉角度。
[0008]在本專利技術較佳的實施例中，還包括采水器；所述采水器設置有多個，多個所述采水器分別安裝于所述安裝框架上，多個所述采水器用于分別對多個深度位置的海水進行取樣。
[0009]在本專利技術較佳的實施例中，所述采水器包括采水瓶和采水控制器；所述采水瓶設置有多個，多個所述采水瓶分別與所述采水控制器連接，所述采水控制器用于分別調節每個所述采水瓶依次開啟，以通過多個所述采水瓶對多個深度位置的海水進行取樣。
[0010]在本專利技術較佳的實施例中，所述安裝框架包括承重頭連接器和固定支架，以及安裝于所述固定支架內部的慣導系統安裝夾具、上發射LADCP安裝夾具、采水控制器安裝基座、采水瓶安裝基座、下發射LADCP安裝夾具、溫鹽深測量儀安裝基座和USBL信標安裝夾具；所述承重頭連接器位于所述固定支架的端部，所述纜絞車系統通過所述承重頭連接器與所述固定支架連接；所述LADCP系統設置有兩組，兩組所述LADCP系統分別安裝于所述上發射LADCP安裝夾具和所述下發射LADCP安裝夾具上；所述慣導系統安裝于所述慣導系統安裝夾具上，所述溫鹽深測量儀安裝于所述溫鹽深測量儀安裝基座上，所述USBL信標安裝于所述USBL信標安裝夾具上；所述采水瓶安裝基座的數量與所述采水瓶的數量一一對應，多個所述采水瓶安裝基座沿著所述固定支架的圓周均勻布置，每個所述采水瓶分別呈豎直安裝于所述采水瓶安裝基座上，且每個所述采水瓶的入口位于所述固定支架靠近承重頭連接器的一端，所述采水控制器安裝基座位于所述固定支架靠近承重頭連接器的一端，所述采水控制器安裝于所述采水控制器安裝基座，以使所述采水控制器能夠分別與所述采水瓶的入口連接。
[0011]在本專利技術較佳的實施例中，所述固定支架包括第一安裝支架、第二安裝支架、第三安裝支架和框架連接器；所述第一安裝支架、第二安裝支架和所述第三安裝支架依次通過所述框架連接器連接，且所述第一安裝支架與所述承重頭連接器連接；所述慣導系統安裝夾具位于所述第一安裝支架的中部，所述上發射LADCP安裝夾具和所述USBL信標安裝夾具分別位于所述第一安裝支架內部的兩側；所述采水控制器安裝基座位于所述第二安裝支架的中部，所述采水瓶安裝基座沿著所述第二安裝支架的圓周方向均勻布置；所述下發射LADCP安裝夾具和所述溫鹽深測量儀安裝基座位于所述第三安裝支架內部，且所述下發射LADCP安裝夾具和所述上發射LADCP安裝夾具沿著豎直方向對應布置。
[0012]在本專利技術較佳的實施例中，還包括配重塊；所述安裝框架還包括配重塊安裝桿，所述配重塊安裝桿位于所述第三安裝支架內部，所述配重塊安裝于所述配重塊安裝桿上，所述配重塊用于配平所述配重塊安裝桿位于所述安裝框架內部的位置。
[0013]在本專利技術較佳的實施例中，所述纜絞車系統包括絞車、線纜、伸縮行車吊、驅動端、導向環和承載頭；所述線纜的兩端分別與所述絞車和所述承載頭連接，所述承載頭與所述安裝框架連接；所述絞車、伸縮行車吊和所述驅動端均位于所述科考船上，所述伸縮行車吊的一端與所述導向環連接，所述驅動端與所述伸縮行車吊靠近所述導向環的一端連接，所述伸縮行車吊的布置方向與所述線纜的延伸方向相同，所述驅動端用于帶動所述伸縮行車吊往
復移動，以帶動所述導向環伸出所述科考船的甲板外部，所述導向環與所述線纜連接，所述線纜用于隨著所述導向環呈垂直布置于海水中。
[0014]在本專利技術較佳的實施例中，還包括伸縮機構和換能器陣列；所述換能器陣列通過所述伸縮機構與所述科考船靠近海水的一側連接，所述伸縮機構用于調節所述換能器陣列在海水中的位置，所述換能器陣列用于定位所述USBL信標在水下的位置信息。
[0015]本專利技術提供的一種基于所述的LADCP與USBL組合觀測裝置的使用方法，包括以下步驟：將LADCP與USBL組合觀測裝置進行組裝；對纜絞車系統、LADCP系統、USBL信標、溫鹽深測量儀和慣性導航系統進行測試；完成測試；開啟科考船的動力定位系統，以使科考船的船體處于位置和方向不變的狀態；開啟伸縮桿，以使換能器陣列伸出到作業狀態；開啟纜絞車系統，釋放LADCP與USBL組合觀測裝置至水下50米位置；測試換能器陣列和USBL信標之間的定位和通信數據信息，檢測LADCP系統、溫鹽深測量本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種LADCP與USBL組合觀測裝置，用于安裝于科考船上，其特征在于，包括：纜絞車系統、安裝框架、LADCP系統、USBL信標和修正系統；所述LADCP系統、USBL信標和修正系統均安裝于所述安裝框架上，所述纜絞車系統布置于所述科考船上，所述纜絞車系統與所述安裝框架連接，所述纜絞車系統用于帶動所述安裝框架沿著垂直的方向深入至海底，以帶動所述LADCP系統沿著垂直剖面布放或回收，所述LADCP系統用于獲得海流單個小剖面的流速，所述USBL信標用于定位水下位置信息，所述修正系統用于獲取所述安裝框架所在海水中的數據信息，以根據所述LADCP獲得的流速和所述修正系統獲取的海流數據計算得出絕對海流速度。2.根據權利要求1所述的LADCP與USBL組合觀測裝置，其特征在于，所述修正系統包括溫鹽深測量儀和慣性導航系統；所述溫鹽深測量儀和慣性導航系統均安裝于所述安裝框架上，所述溫鹽深測量儀用于測量所述安裝框架在布放回收過程中海水剖面的溫度值、鹽度值和水深值，所述慣性導航系統用于測量所述LADCP系統在布放回收過程中的旋轉角度。3.根據權利要求2所述的LADCP與USBL組合觀測裝置，其特征在于，還包括采水器；所述采水器設置有多個，多個所述采水器分別安裝于所述安裝框架上，多個所述采水器用于分別對多個深度位置的海水進行取樣。4.根據權利要求3所述的LADCP與USBL組合觀測裝置，其特征在于，所述采水器包括采水瓶和采水控制器；所述采水瓶設置有多個，多個所述采水瓶分別與所述采水控制器連接，所述采水控制器用于分別調節每個所述采水瓶依次開啟，以通過多個所述采水瓶對多個深度位置的海水進行取樣。5.根據權利要求4所述的LADCP與USBL組合觀測裝置，其特征在于，所述安裝框架包括承重頭連接器和固定支架，以及安裝于所述固定支架內部的慣導系統安裝夾具、上發射LADCP安裝夾具、采水控制器安裝基座、采水瓶安裝基座、下發射LADCP安裝夾具、溫鹽深測量儀安裝基座和USBL信標安裝夾具；所述承重頭連接器位于所述固定支架的端部，所述纜絞車系統通過所述承重頭連接器與所述固定支架連接；所述LADCP系統設置有兩組，兩組所述LADCP系統分別安裝于所述上發射LADCP安裝夾具和所述下發射LADCP安裝夾具上；所述慣導系統安裝于所述慣導系統安裝夾具上，所述溫鹽深測量儀安裝于所述溫鹽深測量儀安裝基座上，所述USBL信標安裝于所述USBL信標安裝夾具上；所述采水瓶安裝基座的數量與所述采水瓶的數量一一對應，多個所述采水瓶安裝基座沿著所述固定支架的圓周均勻布置，每個所述采水瓶分別呈豎直安裝于所述采水瓶安裝基座上，且每個所述采水瓶的入口位于所述固定支架靠近承重頭連接器的一端，所述采水控制器安裝基座位于所述固定支架靠近承重頭連接器的一端，所述采水控制器安裝于所述采水控制器安裝基座，以使所述采水控制器能夠分別與所述采水瓶的入口連接。6.根據權利要求5所述的LADCP與USBL組合觀測裝置，其特征在于，所述固定支架包括第一安裝支架、第二安裝支架、第三安裝支架和框架連接器；所述第一安裝支架、第二安裝支架和所述第三安裝支架依次通過所述框架連接器連
接，且所述第一安裝支架與所述承重頭連接器連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭景松，周欣，張志新，曲大鵬，
申請(專利權)人：自然資源部第一海洋研究所，
類型：發明
國別省市：