_AUV海洋温跃层检测方法综述

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1、海洋技术学报第33卷第5期Vol.33，No.52014年10月JOURNALOFOCEANTECHNOLOGYOct，2014AUV海洋温跃层检测方法综述11,21*刘健，李冬冬，冀大雄（1.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，辽宁沈阳110016；2.中国科学院大学，北京100000）摘要：文中概述了海洋温跃层的检测分析跟踪方法以及水下自主机器人（AutonomousUnderwaterVehicle，AUV）对海洋特征的实时检测和跟踪方法。温跃层是一种具有代表性的海洋特征，基于AUV对温跃层的观测，对海洋温

2、跃层的特征和国内外对AUV温跃层检测分析跟踪的研究现状进行了系统的介绍。首先介绍了国内外知名海洋研究机构对海洋特征检测分析与跟踪方法，归纳现有检测方法的优点与存在的问题，然后总结了海洋特征检测分析与跟踪目前存在的技术难点。在此前提之下，最后展望了AUV对海洋特征检测与跟踪的发展趋势。关键词：AUV；海洋特征；温跃层；检测与跟踪中图分类号：P731文献标志码：A文章编号：1003-2029（2014）05-0127-10[1-3]随着科学技术的迅速发展，占据地球71%未开踪技术，以及水下自航式海洋检测分析跟踪平台垦的财富宝库—海

3、洋逐步向我们展开其神秘的技术。文中重点介绍AUV对海洋特征的检测分析面纱。尤其是在当今世界人口增多、陆地资源日益与跟踪调查技术。得益于新技术、新材料的广泛使匮乏、环境状况渐趋恶化的背景下,越来越多的人用和海洋装备总体技术的发展，现阶段的AUV无把目光投向了海洋。一些国家也相继制订了21世论是航程、续航时间、下潜深度、控制精度、智能技纪的海洋发展战略,并称21世纪是海洋科学的世术、搭载能力都有实质性的飞跃。这使得对海洋尤纪。开发利用海洋资源,发展海洋经济,保护海洋环其是对深海观测成为现实。AUV可以搭载种类繁多境,是发展海洋事业

4、的主要任务,而海洋观测技术的测量传感器，如光辐射传感器、生物光学传感器、是研究海洋、开发海洋和利用海洋的基础。海洋观温盐深传感器（CTD）、电导率传感器、声学多普勒流测技术的发展对于提高海洋资源的开发能力、促进速剖面仪（AcousticDopplerCurrentProfiler，ADCP）海洋经济的发展、提高海洋环境监测能力等都起着等,增强了对海洋的多功能多任务探测能力；同时重要的作用。而海洋观测重点对象是对海洋特征的先进的数据采集和通信系统,能够实现水面和水下检测、分析与跟踪调查。在我国，“九五”以来在国家环境参数的立体监

5、测以及在浅海作业数据的实时“863”计划中，设立以海洋监测技术为主题,以自主传输，可以确保探测器或航行器自身的安全并保证创新为主要目标的科研技术攻关的一系列重大工任务完成的质量。海洋特征检测分析与跟踪是一个程项目，极大地促进了海洋观测技术和仪器设备的非常广阔的研究领域，海洋的物理、化学、生物特性发展，对海洋特征的检测、分析与跟踪提供了技术随海洋的空间、时间分布而不同，因而在不同观测平台。场合对进行海洋观测的技术装备的要求，观测的难[4-7]对海洋特征进行检测跟踪的方法有很多，比易程度都是不一样的。在此，文中选取具有代表如：浮标

6、和潜标技术、岸基台站检测跟踪技术、船基性的海洋特征—温跃层作为AUV进行海洋观测海洋检测跟踪技术、海洋遥感技术、海床基检测跟的例子，进行重点介绍。收稿日期：2014-06-18基金项目：国家自然科学基金资助项目（51309215）作者简介：刘健（1962-），男，硕士，研究员，研究方向为水下机器人技术。通讯作者：冀大雄，E-mail：jdx@sia.cn128海洋技术学报第33卷海水温度是海洋的基本参数,温度的测量是海化，虽然潜标具有在恶劣的海洋环境条件下，无人[8-10]洋中最基本的水文测量,温盐深测量技术的研究值守可以长期

7、、连续、同步、自动地对海洋水文诸要素是海洋观测技术研究的重要内容，温盐深探测仪进行全面综合监测的特点，然而潜标的控制能力和(CTD)是海洋监测中的重要仪器。AUV测量温度跃机动性能较差，无法满足科学家们空间上做大范围变层就是依靠AUV获取的实时的原始温度—深度调查取样的要求。对温跃层等海洋特征的观测还可分布图，进行数学处理后得出来温跃层分布图，又以通过ROV来观测，ROV（RemoteOperatedVe-由于温跃层在海洋跃层观测分析与跟踪中具有代hicle）可以对局部区域进行细致的观测，能够在人的参表性，对温跃层的观测分析和

8、跟踪技术可以间接用与下，对海洋科学家感兴趣的区域进行长时间的详在其他海洋特征观测分析和跟踪过程中，尤其是细观测，是获取详细海文资料的好方法，在母船的对于其他海洋跃层观测分析和跟踪，可以直接移配合下，还可以满足空间上科学考察的要求。然而植使用。通过ROV进行海洋观测，也有其不足