[發明專利]一種海洋噪聲源同步鄰近記錄裝置

在審

• 申請號: 201911389576.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111102969A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 楊燕明;薛睿超
• 申請（專利權）人: 自然資源部第三海洋研究所
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01W1/02
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 張素斌

一種海洋噪聲源同步鄰近記錄裝置，涉及海洋監測技術領域，水面載體組件包括浮體本體、支撐管和電子艙；支撐管豎直固定于浮體本體上，支撐管的頂端從上至下依次設有海洋發聲生物監測單元、氣象六要素測量單元和AIS接收天線；氣象六要素記錄單元、AIS記錄單元、海洋發聲生物記錄單元、波浪記錄單元位于電子艙內；氣象六要素測量單元連接氣象六要素記錄單元，AIS接收天線連接AIS記錄單元，海洋發聲生物監測單元連接海洋發聲生物記錄單元；波浪能驅動裝置通過柔性纜繩與浮體本體連接；具有全天候、全海況，工作時間超長，能在臺風眼附近開展海洋噪聲源監測，監測種類齊全，覆蓋頻譜范圍寬，航跡可控，海洋噪聲源測量范圍可控。

技術領域

本發明涉及海洋監測技術領域，尤其涉及一種海洋噪聲源同步鄰近記錄裝置。

背景技術

在海洋環境中，聲波是探測、跟蹤，水聲通信、導航、定位、水下遙控等的主要手段。一方面，從聲吶方程可以知道，海洋噪聲是各類聲吶的干擾背景場，聲吶系統的性能直接受海洋噪聲的制約；另一方面，海洋噪聲包含了關于海面狀況、船舶信息、海底地慢的構造過程、海洋發聲動物的行為等等多方面的大量信息，由海洋噪聲數據可以反演出海面、海水和海底的各種信息。研究表明，頻率在50Hz到500Hz十倍頻程范圍的遠處航船是主要的噪聲源，一般認為10公里以內的船舶作為目標識別處理，而100公里以遠的船舶對淺海海洋噪聲的影響可以忽略不計；海洋噪聲在幾百赫茲以上頻率，海洋噪聲級與海況有直接的關系，也與測量水聽器所在地的風速直接相關。因此，海面噪聲源的采集對于海洋噪聲的監測、建模和驗模研究是十分必要的。

在采集近、遠海海面噪聲源數據方面，目前對于海面(包括風、浪、降雨)來說有兩種常用方法：現場實測和衛星反演產品。現場實測常利用船載設備，這對記錄海洋噪聲的潛標并不適合；衛星反演產品存在覆蓋面廣、免費獲取的優勢，但存在時間、空間分辨率較低的缺點，產品精度也難以滿足建模的要求。在周邊船舶信息方面，由于岸基自動船舶識別系統(AIS)系統的覆蓋范圍有限，僅限于近海岸50海里之內，目前對于近、遠海海面船舶的信息采集還有一種：AIS衛星數據。AIS衛星數據雖然費用低、覆蓋面廣，但存在時隙沖突問題，使得某一感興趣海域的船舶檢測概率降低，這是由SOTDMA協議本身缺陷造成的，即使通過增加衛星個數的方式仍然無法徹底解決該問題，還使得監測成本費用增加許多。

目前現有的海洋噪聲源記錄浮標系統雖然布放、回收簡便，集成有AIS接收設備，但沒有海浪和海洋發聲生物記錄功能，海洋噪聲源監測范圍隨波漂流而不可控，且電池容量有限，無法滿足長時間的監測需求，在近、遠海惡劣海況下工作也存在發生損壞，無法回收的風險。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的上述問題，提供一種海洋噪聲源同步鄰近記錄裝置，適用于全天候、全海況海洋噪聲源數據記錄方法，不僅能滿足海洋噪聲源的同步鄰近監測和海洋噪聲建模等需求，也可用于海洋環境衛星和AIS衛星的數據驗證。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種海洋噪聲源同步鄰近記錄裝置，包括氣象六要素測量單元、氣象六要素記錄單元、AIS接收天線、AIS記錄單元、海洋發聲生物監測單元、海洋發聲生物記錄單元、波浪記錄單元、電源、水面載體組件、波浪能驅動裝置；

所述水面載體組件包括浮體本體、支撐管和電子艙；所述支撐管豎直固定于浮體本體上，支撐管的頂端從上至下依次設有所述海洋發聲生物監測單元、氣象六要素測量單元和AIS接收天線；所述電子艙安裝固定于浮體本體上，所述氣象六要素記錄單元、AIS記錄單元、海洋發聲生物記錄單元、波浪記錄單元和電源位于電子艙內；

所述氣象六要素測量單元通過電纜連接氣象六要素記錄單元，所述AIS接收天線通過電纜連接AIS記錄單元，所述海洋發聲生物監測單元通過電纜連接海洋發聲生物記錄單元；所述波浪能驅動裝置通過柔性纜繩與浮體本體連接；