COPEX和HM2000与APEX型剖面浮标比测试验及资料质量评价

利用船载CTD仪、国外剖面浮标（APEX）和实验室盐度计等标准仪器设备,在西北太平洋海域对2种型号国产剖面浮标（COPEX和HM2000）进行了现场比测试验,并对观测资料质量进行了定性和定量分析与评价。结果表明：（1）COPEX和HM2000型剖面浮标观测的盐度资料均能达到国际Argo计划提出的±0.01的精度要求;（2）HM2000的最小观测深度离海面1 m以内,最大观测深度基本稳定在2 000 m左右,并能保持在1 000 m深度附近漂移,而COPEX的最小观测深度在8～9 m之间,最大观测深度则在1 800～1 900 m之间波动,且漂移深度都在600～800 m之间;（3）COPEX和HM2000都获得了70条以上有效观测剖面。总体而言,两种国产剖面浮标观测的温、盐度资料都是可信、可靠的。但试验中暴露的一些问题和不足仍有待不断改进和完善。

HM2000型铱星剖面浮标岸站数据收发器的设计

为实现国产HM2000型铱星浮标与岸站控制中心的双向通信功能,在分析HM2000铱星浮标通信机制的基础上,建立了铱星浮标与岸站之间的双向通信链路模型,铱星岸站数据收发器是这条链路的关键环节。文中设计了一种基于i.MX287系列ARM9微处理器和WinCE 6.0操作系统的嵌入式数据自动收发器,介绍了硬件电路、底层驱动及应用层软件设计。在实际应用中,该数据收发器工作稳定、运行可靠,能够自动登录邮箱服务器,实时接收铱星浮标上行数据,并转发给岸站控制软件。同时,中断接收来自岸站控制软件的串口指令,自动进行格式转换、数据打包、邮件发送等操作,完成对铱星浮标下行指令发送,确保铱星浮标与岸站之间通信链路畅通。

国产HM2000型剖面浮标CTD传感器的校准及其漂移现象分析

HM2000型剖面浮标是我国自主开发的一种新型海洋观测设备,是我国唯一跻身全球Argo实时海洋观测网的观测设备。为了满足国际Argo计划测量精度要求,HM2000型剖面浮标上安装的CTD传感器在出厂前都进行了实验室校准,并对剖面浮标的温盐深数据漂移现象进行分析,提出了快速判定漂移现象的方法。对剖面浮标的漂移现象进行持续、深入的分析,将为后续国产浮标的生产、改进提供更多的反馈信息和科学依据,有助于提高了国产剖面浮标的稳定性和可靠性。

HM2000型Argo浮标浮力调节机构测试平台设计

HM2000型Argo浮标是一种新颖的国产海洋观测仪器设备,本文在分析HM2000型Argo浮标浮力调节机构工作原理的基础上,设计了一种测试平台,能够模拟浮标在水下随深度变化时,液压驱动装置受到的外压变化,在浮标生产过程中检验驱动装置工作的性能。本文给出了测试平台硬件组成和软件流程,经测试平台检验的驱动装置已成功应用于多批次HM2000型Argo浮标,提高了浮标的可靠性。

极区冰下温盐剖面实时观测系统设计与应用

极区冰下温盐剖面的观测是极区海洋环境监测的重要方面。大量浮冰的存在是极区海洋环境的主要特点,常规的Argo浮标、水下滑翔机等海洋观测设备无法透过冰层完成定位和卫星通信传输,这也是极区冰下温盐剖面资料数量少、时空不连续的主要原因。为实现对极区浮冰下0~200 m深度范围进行温盐剖面观测,基于国产HM2000型剖面浮标进行改进设计,增加冰面通信设备、锚系平台等设备,组成温盐剖面实时观测系统。研制过程中突破感应耦合通信关键技术,创新性地建立岸站控制中心—冰面通信中继—冰下剖面浮标的双向通信链路。本系统于2018年8月在中国第9次北极科学考察任务中顺利完成布放和应用。