[发明专利]基于北斗铱星双星通信的海-气耦合实时观测浮标系统

摘要

本发明公开了一种基于北斗铱星双星通信的海‑气耦合实时观测浮标系统，包括海‑气耦合观测传感器单元，数据采集通信控制单元、锚定单元、浮标体平台、供电单元以及数据处理中心；浮标数据采集通信单元采取北斗卫星系统传输对数据安全性要求较高，对通讯量要求较低的常规块体法海气通量、上层海流剖面和浮标运行状态参数。采取铱星系统传输通讯量要求较高的高频涡动相关和高分辨率海水皮表温剖面数据。浮标可实现移动平台涡动相关法的湍流通量参数、块体法的通量参数、海水0‑1.0m高分辨率皮表温剖面、0‑70米上层海流剖面的同步实时观测。本发明是一种适用于投放在深远海的海‑气耦合观测浮标系统，具有海‑气界面观测参数多元化、数据传输安全等特点。

主权项

1.一种基于北斗铱星双星通信的海‑气耦合实时观测浮标系统，其特征在于，包括海‑气耦合观测传感器单元，数据采集通信控制单元、锚定单元、浮标体平台、供电单元以及数据处理中心；其中，所述海‑气耦合观测传感器单元、数据采集通信控制单元以及供电单元均安装在所述浮标体平台上；所述供电单元分别和海‑气耦合观测传感器单元以及数据采集通信控制单元相连接，以为海‑气耦合观测传感器单元和数据采集通信控制单元的工作提供电量；所述浮标体平台上用于放置在海洋中，浮标体平台的底部和锚定单元相连接安装，以使得浮标平台锚定在海洋中；所述海‑气耦合观测传感器单元包括：块体法通量测量模块，用于测量海‑气界面块体参数，以计算出感热、潜热、动量通量；涡动相关法通量测量模块，用于测量湍流脉动信号，以在线实时计算温度脉动、水汽浓度脉动、二氧化碳浓度脉动与垂直风速脉动的协方差，得到动量、感热、潜热和二氧化碳通量；海水皮表温测量模块，用于测量不同深度的海水温度、压力数据；上层海流剖面测量模块，用于测量海流参数；数据采集通信控制单元，和所述海‑气耦合观测传感器单元相连接，用于采集接收海‑气耦合观测传感器单元所测量到的数据，并将所采集到的数据通过北斗铱星双星互补数据传输的通讯方式传输至数据处理中心；其中，北斗卫星通信用于传输安全性高、数据传输流量低的数据，铱星用于传输安全性低，数据传输流量高的数据；所述数据处理中心用于接收数据采集通信控制单元所传输来的数据，并对该数据进行对数据进行解析、存储、图形化显示和数据分发。