[發(fā)明專利]一種剖面浮標(biāo)控制方法及剖面浮標(biāo)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811460056.X
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111252194B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李醒飛;李洪宇;楊少波;齊占峰;林越;史健;秦玉峰;徐佳毅;文藝成;鄒彥超
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實(shí)驗(yàn)室發(fā)展中心
• 主分類號: B63B22/00
• 分類號: B63B22/00
• 代理公司: 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 王艷珍

本發(fā)明公開了一種剖面浮標(biāo)控制方法，包括下潛控制步驟和上浮控制步驟，其中：S1：下潛控制步驟，包括：將油囊排油下潛并執(zhí)行懸停控制；S2：上浮控制步驟，下潛控制步驟結(jié)束之后分階段執(zhí)行上浮控制；S22：檢測浮標(biāo)參數(shù)，浮標(biāo)參數(shù)不處于對應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù)范圍內(nèi)時，繼續(xù)回油控制油囊繼續(xù)脹大，所述剖面浮標(biāo)繼續(xù)上浮直至海面。本發(fā)明的剖面浮標(biāo)控制方法，在下潛控制步驟中通過控制剖面浮標(biāo)懸停，有利于精準(zhǔn)控制剖面浮標(biāo)懸停深度，在階段上浮控制步驟中，通過階段性的脹大，隨著剖面浮標(biāo)上浮，壓力逐漸減小，排油所做功越來越少，從而降低在上浮過程中的功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種剖面浮標(biāo)控制方法及剖面浮標(biāo)。

背景技術(shù)

自持式剖面浮標(biāo)是一種用于搭載多種傳感器的海洋觀測平臺，應(yīng)用于國際海洋觀測計(jì)劃Argo計(jì)劃中，被稱作Argo浮標(biāo)，專門用于海洋次表層的溫度，鹽度深度剖面測量，當(dāng)完成剖面測量后，浮出水面通過Argo衛(wèi)星將觀測數(shù)據(jù)傳回。

目前傳統(tǒng)Argo浮標(biāo)的下潛深度集中處于海下2000米，但是在4000米級的深海沒有可靠運(yùn)行的Argo浮標(biāo)。由于下潛深度從2000米級拓展至4000米級，對浮標(biāo)的沉浮控制、懸停控制、階段排油控制、超低功耗控制、衛(wèi)星通信都提出了更高的要求，對控制的穩(wěn)定性和可靠性也要求更高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有剖面浮標(biāo)在深海探測功耗高、運(yùn)行穩(wěn)定性差的技術(shù)問題，提出了一種剖面浮標(biāo)控制方法及剖面浮標(biāo)，可以解決上述問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種剖面浮標(biāo)控制方法，包括下潛控制步驟和上浮控制步驟，其中：

S1：下潛控制步驟，包括：將油囊排油下潛并執(zhí)行懸停控制，控制所述剖面浮標(biāo)下潛至第一預(yù)設(shè)深度并進(jìn)入懸停過程，當(dāng)懸停時間滿足懸停等待時間時，結(jié)束懸停過程，將油囊排油繼續(xù)下潛，直至滿足停止下潛條件；停止下潛條件是指滿足所述剖面浮標(biāo)下潛至第二預(yù)設(shè)深度或者下潛時間超過預(yù)設(shè)下潛時間，所述第二預(yù)設(shè)深度大于第一預(yù)設(shè)深度；

S2：上浮控制步驟，下潛控制步驟結(jié)束之后分階段執(zhí)行上浮控制，至少包括兩步：S21：控制將油囊回油，使得油囊脹大至預(yù)設(shè)值，所述剖面浮標(biāo)開始上浮；

S22：檢測浮標(biāo)參數(shù)，浮標(biāo)參數(shù)不處于對應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù)范圍內(nèi)時，繼續(xù)回油控制油囊繼續(xù)脹大，所述剖面浮標(biāo)繼續(xù)上浮直至海面；

其中，所述浮標(biāo)參數(shù)包括探測得到的上浮速度、上浮距離、下潛深度、距海面深度、上浮延時時間中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)，所述對應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù)范圍至少包括預(yù)設(shè)的上浮速度范圍、上浮距離范圍、距海面深度范圍、上浮延時時間范圍中的一種或者它們之間的任意組合；

將油囊排油是指將油囊中的液壓油排出至油缸，將油囊回油是指將油缸中的液壓油排入至油囊。

進(jìn)一步的，懸停控制之前包括：預(yù)設(shè)懸停參數(shù)，所述懸停參數(shù)包括懸停深度、懸停最大深度和懸停最小深度，其中所述懸停最大深度大于懸停深度，所述懸停最小深度小于懸停深度；還包括預(yù)設(shè)懸停油囊油量和懸停變化油量、懸停等待時間；所述懸停控制包括：

S10：檢測剖面浮標(biāo)深度，并將剖面浮標(biāo)深度與所述懸停最小深度相比較；

S11：若剖面浮標(biāo)深度大于所述懸停最小深度，進(jìn)入懸停過程，將油囊回油控制油囊脹大至懸停油囊油量，并對懸停時間計(jì)時，執(zhí)行步驟S12，否則，返回步驟S10；

S12：將懸停時間與懸停等待時間進(jìn)行比較，若懸停時間不小于懸停等待時間，則結(jié)束懸停過程。

進(jìn)一步的，步驟S11中，將油囊回油控制油囊脹大至懸停油囊油量后，還包括記錄當(dāng)前油囊油量V0，步驟S12中若懸停時間小于懸停等待時間，則執(zhí)行以下步驟：

S120：檢測剖面浮標(biāo)深度，并將剖面浮標(biāo)深度與所述懸停最小深度相比較；