《海洋所成功完成耦合式实时通讯潜标系统深水布放和运行》

  • 来源专题:深海资源开发
  • 编译者: 徐冰烨
  • 发布时间:2025-09-04
  • 7月26日至8月6日,中国科学院海洋研究所国家重点研发计划项目“高可靠性实时通讯潜标研发”项目组搭载2025年度规范化海上试验航次,成功完成耦合式实时通讯潜标系统在南海3700米水深布放工作,顺利进入为期6个月的海上试验运行,开展面向复杂海洋动力环境及高海况背景下的南海典型海洋动力过程水文生态要素长期观测和综合同步数据获取任务。

    在随船现场专家组完成耦合式实时通讯潜标系统的设备部件齐全性和甲板工作性能检验后,项目组依据参试仪器海上试验大纲,在船上人员的协助支撑下,依次进行了该系统通讯浮子、感应耦合链Ⅰ、子浮体、感应耦合链Ⅱ、主浮体Ⅰ、感应耦合链Ⅲ、主浮体Ⅱ、感应耦合链Ⅳ、锚泊缆系和锚碇装置的布放。项目组一次性完成系统布放,布放后系统工作稳定。航次期间,现场专家组依据《海洋仪器设备海上试验管理规范》全程参与了参试设备的现场验收海试过程,查验了耦合式实时通讯潜标系统下水前的外观状态、下水后的数据接收情况及功能实现等情况,并对感应耦合仪工作稳定性、感应耦合传输缆性能、最大观测水深、实时回传频率、数据回传成功率、同步剖面最大观测水深、仪器同步测量时间误差和最大布放深度指标进行了海上考核试验和试验过程执行情况评价。经现场专家查验,设备部件与任务书要求一致;航次期间,4套感应耦合仪工作稳定、4根感应耦合传输缆传输稳定、实时回传频率为1小时、数据回传成功率95%。实时传输最大水深1288米,设备最大观测深度3181米,仪器设备设置同步开展测量工作,设备采样周期1小时,最大布放深度3746米。参试设备仪器考核指标满足海试大纲规定的考核指标要求。

  • 原文来源:http://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202509/t20250904_7959675.html
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    • 编译者:熊萍
    • 发布时间:2025-09-08
    • 7月26日至8月6日,中国科学院海洋研究所国家重点研发计划项目“高可靠性实时通讯潜标研发”项目组搭载2025年度规范化海上试验航次,成功完成耦合式实时通讯潜标系统在南海3700米水深布放工作,顺利进入为期6个月的海上试验运行,开展面向复杂海洋动力环境及高海况背景下的南海典型海洋动力过程水文生态要素长期观测和综合同步数据获取任务。 在随船现场专家组完成耦合式实时通讯潜标系统的设备部件齐全性和甲板工作性能检验后,项目组依据参试仪器海上试验大纲,在船上人员的协助支撑下,依次进行了该系统通讯浮子、感应耦合链Ⅰ、子浮体、感应耦合链Ⅱ、主浮体Ⅰ、感应耦合链Ⅲ、主浮体Ⅱ、感应耦合链Ⅳ、锚泊缆系和锚碇装置的布放。项目组一次性完成系统布放,布放后系统工作稳定。航次期间,现场专家组依据《海洋仪器设备海上试验管理规范》全程参与了参试设备的现场验收海试过程,查验了耦合式实时通讯潜标系统下水前的外观状态、下水后的数据接收情况及功能实现等情况,并对感应耦合仪工作稳定性、感应耦合传输缆性能、最大观测水深、实时回传频率、数据回传成功率、同步剖面最大观测水深、仪器同步测量时间误差和最大布放深度指标进行了海上考核试验和试验过程执行情况评价。经现场专家查验,设备部件与任务书要求一致;航次期间,4套感应耦合仪工作稳定、4根感应耦合传输缆传输稳定、实时回传频率为1小时、数据回传成功率95%。实时传输最大水深1288米,设备最大观测深度3181米,仪器设备设置同步开展测量工作,设备采样周期1小时,最大布放深度3746米。参试设备仪器考核指标满足海试大纲规定的考核指标要求。 “高可靠性实时通讯潜标研发”项目由中国科学院海洋研究所牵头,联合多家单位,历时近三年研发完成。项目团队设计了适用于深海高海况的国产卫星组合通讯方式,实现基于国产卫星的高可靠通信;创新性开发了自主判断内孤立波和近惯性内波等典型海洋动力过程的算法,实现了典型海洋动力过程的智能判断和自适应观测,使系统具有常规、内孤立波和近惯性波监测的三种工作模式,并可根据需要自由切换;研制了稳定可靠工作的耦合式温盐深仪、耦合式水温仪、耦合式传输仪、多模态低功耗ADCP和系列生化传感器等,通过4段接力耦合传输的方式实现了大深度水文和生化要素的综合同步实时观测。本项目得到中国科学院南海海洋研究所承担的“易布放平台类海洋仪器设备海上试验”2025年度规范化海上试验航次的大力支持。 耦合式实时通讯潜标系统的成功布放和运行,为后期顺利完成项目验收工作奠定了坚实基础。目前,系统整体运行稳定,数据接收正常,将为深化对南海典型动力过程的科学认知提供关键的技术和数据保障,为我国防减灾和海洋环境安全保障提供支撑。
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    • 我国新一代海洋综合科考船“科学”号在完成2016年热带西太平洋综合考察航次后,2日返回位于青岛西海岸新区的母港。我国科学家在本航次成功对两套深海潜标进行实时传输改造,破解了深海观测数据实时传输的世界难题。 中国科学院海洋研究所党委书记、副所长王凡介绍,海洋实时观测数据长期依靠卫星遥感和浮标。用于观测水下和深海数据的潜标只能每年回收一次,从中获取数据,无法像卫星遥感和浮标那样获得实时数据。 这是因为潜标最上面一个浮体距离海平面还有四五百米,这些数据无法穿透海水传输到卫星上。”王凡说,“这个航次中,科考队员在水面上放置了一个数据实时传输的浮体,它与潜标通过无线和有线两种方式连接。潜标将数据传输给浮体,浮体发射到卫星上,卫星再反馈回陆地实验室。” 航次首席科学家汪嘉宁介绍,这项技术的难点在于浮体与潜标之间要建立稳定的联系,另外海上施工具有很大的不确定性和难度。此次实现实时数据传输的两套浮标,分别采用了无线和有线连接,证明我国科学家研发的两种解决方案均可行。 据了解,深海潜标观测数据的实时传输技术是中国科学院海洋研究所和中国科学院声学研究所等单位共同研发而成。 “潜标数据的实时传输将为海洋环境和全球气候研究提供重要技术支撑,实时传输回的数据将提高海洋气候和环境预报的精度。”王凡说,“这个航次破解了深海潜标观测数据实时传输的世界性难题,今年我们将对西太所有的潜标全部进行数据实时传输改造。” 汪嘉宁介绍,这个航次中,科考队员还成功回收2015年布放在这个海域的11套深海潜标和300余件观测设备,并重新布放14套深海潜标和440余件观测设备,再次刷新了单一航次布放、回收深海潜标观测设备数量最多的世界纪录。 王凡表示,通过这个航次的维护,我国在西太平洋的潜标观测网已经进入了稳定运行阶段。 我国在西太平洋的潜标观测网历经3年多建设,目前拥有潜标近20套,成功获取了热带西太平洋代表性海域连续3年的温度、盐度和洋流等数据,将为我国科学家探索研究热带西太平洋环流的三维结构、暖池变异及其对中国气候变化的影响提供宝贵数据资料。 这个航次是中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”的航次之一,历时54天,航程7800余海里。