潛浮標系統(tǒng)特點與應用

　?、睗摳讼到y(tǒng)特點

　　浮標和潛標在組成、系泊方式、適用水深和應用模式上各有不同，浮標通過漂流或錨系的方式工作，具有實時通信能力強、供電充足的優(yōu)勢，但錨系浮標存在布收復雜、易暴露的劣勢;潛標通過錨系或坐底的方式工作，具有長期隱蔽、布設方便、不易遭到破壞的優(yōu)勢，但存在實時通信能力弱、供電有限、搭載儀器少的劣勢。

　　浮標主要分為漂流浮標和錨系浮標兩大類。漂流浮標根據(jù)工作深度的不同分為表層漂流浮標和次表層漂流浮標;錨系浮標根據(jù)系泊方式的不同分為單錨系泊浮標和三錨系泊浮標。表層漂流浮標一般由水帆、浮球和連接纜繩組成，布放于海面及海面下固定深度。次表層漂流浮標的浮體位于水下1000～2000m的某一深度，測量相應深度的海流參數(shù)，其應用最廣的代表為Argo浮標。錨系浮標組成較漂流浮標復雜。

　　潛標一般由水下裝置和水上控制裝置共同組成。根據(jù)工作深度不同，分為淺海潛標和深海潛標，淺海潛標適用于水下200m水深范圍內，深海潛標可覆蓋全海深。根據(jù)錨泊方式不同，潛標又分為坐底潛標和錨系潛標。

　　潛浮標系統(tǒng)的應用

　?、艥摳讼到y(tǒng)在民用領域中的應用

　　潛浮標系統(tǒng)在民用領域中的應用主要集中在海洋測量領域，近年來逐漸由全功能向專用型和體系化建設發(fā)展。文章重點總結了潛浮標系統(tǒng)在專用型和海洋觀測體系建設中的應用。

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　　水文氣象浮標是世界上應用最早、使用最多的一類浮標。水文氣象浮標能夠全天候、不間斷、自動采集和上傳數(shù)據(jù)。2019年，王柏林等設計出基于STM32的海洋氣象浮標采集系統(tǒng)，可實時測量近海水域水文資料并通過無線傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)回傳。

　　②水質浮標

　　水質浮標能連續(xù)、實時檢測海洋環(huán)境要素的變化，對研究近岸海域水質變化趨勢有重要意義。水質浮標通常由浮標體、水體水質監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、浮標運行控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)以及遠程數(shù)據(jù)接收終端組成。水質浮標具有自適應強、適用范圍廣、監(jiān)測時間長和節(jié)省人力物力的優(yōu)點，在廣闊的海域上，水質浮標配合相應手機和處理單元，可以做到實時監(jiān)測目標水域]。

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　　導航浮標是一種漂浮在海上的浮標終端，采用太陽能板對其進行供電，可采集多種海洋物理數(shù)據(jù)，如溫度、鹽度、pH、聲納等。浮標終端和船載終端均安裝衛(wèi)星通信卡，通過通信衛(wèi)星完成兩者之間的數(shù)據(jù)交換。

　　天津海事局主持研發(fā)了一種利用北斗傳輸?shù)暮Ｑ髮Ш礁?，布設在天津港復式航道上，既可以作為導航浮標，又能作為海洋觀測的載體浮標，可利用北斗導航系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

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　　波浪浮標是一種監(jiān)測近海波高、波向和表層水溫的小型遙測系統(tǒng)，主要由浮體、錨系和岸站3部分組成。山東省科學院海洋儀器儀表研究所近年來研制了一款SBF3-2型波浪浮標，采用CDMA/GPRS方式傳輸，可通過鋰電池供電。目前已有30多套該型號波浪浮標分布在中國沿海和內陸湖泊，為國家海洋環(huán)境監(jiān)測事業(yè)發(fā)揮了重要作用。