[发明专利]航海雷达溢油监测技术系统

说明书

技术领域

本发明属于海洋环境监测技术领域，涉及一种应用航海雷达对海上溢油进行实时监测、图像处理的技术系统。

背景技术

面对二十一世纪海洋石油的开发利用，海面溢油对近海海域的污染是世界各国政府高度重视研究课题之一，海上溢油事故是特别关注的热点。在海面溢油监测系统中，雷达遥感是最重要和最有效的手段之一。根据雷达所搭载的平台，目前海洋溢油监视监测方法有以下三种：航天卫星雷达(SAR)、机载雷达(SLAR)和船载雷达(Shipborne Radar)。

航空遥感和卫星遥感监视海上溢油是目前世界各国普遍采用的方法。从现有资料统计分析发现：发达国家都在积极运用航空遥感监测海上溢油，其中大约有一半国家同时也运用卫星遥感监测海上溢油。卫星遥感适合监测大面积的溢油污染，航空遥感则适合小面积、海岸上石头和沙子、植物等上面的溢油污染，特别适合指挥清除和治理工作。合成孔径雷达卫星是唯一被部署用来执行跟踪监测海上溢油的日常任务卫星，许多溢油事故的监测结果证明了这种遥感器的日夜、全天候监测海上溢油的能力。由于溢油在广阔海面上受风、浪、流的共同作用，具有动态特性，因此航空遥感系统在溢油应急处理过程中起主导作用。另外，航空遥感在部署上的灵活性、机动性以及遥感器的可选择性等优点对溢油应急处理来说都是至关重要的。而卫星遥感则主要在确定溢油位置和面积等方面能够提供整个溢油污染水域宏观图像。

对于慢性泄漏而言，越来越多的海事国家主要利用卫星图像来监视这些污染源。当环境条件变坏时，即有云或雾遮挡时，这项监测任务就变得非常困难了。

目前，国内外的基本趋势是航天、航空、船载遥感数据和图像与全球定位系统(GPS)实现一体化，尤其对于港口船舶漏油监测一直是我国海事部门的难题，其特点是范围小、突发性强、扩散快、难发现、难清除，直接影响港口附近海域的环境保护和治理。为了有效地防治海洋溢油污染，必须对港口、锚地、近海水道的船舶漏油进行有效监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种航海雷达溢油监测技术系统，能够全天候、快速、准确地提供大范围的或局部海区的海面溢油分布变化，连续跟踪海面溢油扩散，提供溢油漂移范围、速度、方向，为海面溢油应急行动、迅速采取溢油清除和预测措施以及加速海洋油污染监测执法力度，提供了新的强有力的技术手段和溢油应急预报。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

航海雷达溢油监测技术系统，主要由雷达2、通讯接口4、溢油图像记录仪5、通讯接口6和计算机7组成；雷达2通过通讯接口4与溢油图像记录仪5连接，其通过雷达天线1扫描海面溢油信号，通过雷达收发机发射波长为3cm的X波段的微波给雷达天线1，并接收雷达扫描海面溢油的回波信号，通过雷达显示器3直接显示雷达天线1扫描的未经处理的海面溢油图像；溢油图像记录仪5通过通讯接口6与计算机7连接，其用于实现溢油图像信号的采集、数值化转换和处理；计算机7用于实现溢油图像的显示、处理、计算、存储、打印等操作。

所述溢油图像记录仪5主要由电压可调装置13、A/D转换器14、桢存储器15、D/A转换器16和逻辑控制模块17组成；电压可调装置13与A/D转换器14连接，其用于输出0.5V稳定电压，使得雷达触发稳定；A/D转换器14与桢存储器15连接，其用于将图像信号转变为数字信号；桢存储器15与D/A转换器16连接，其用于存储图像；D/A转换器16用于将数字信号转变为视频信号输出；逻辑控制模块17分别与A/D转换器14、桢存储器15、D/A转换器16连接，逻辑控制模块17由若干电子元件组成，其功能是得到不同的重复频率和不同的采集速率；逻辑控制模块17通过通讯接口6与计算机7连接，通讯接口6用于实现信号传输，计算机7根据输入的经过逻辑控制和数值转换的信号，进行图像识别、处理、存储等操作。