第35卷第2期极地研究Vol.35,No.22023年6月CHINESEJOURNALOFPOLARRESEARCHJune2023[收稿日期]2022年1月收到来稿,2022年5月收到修改稿[基金项目]国家重点研发计划(2018YFC1405902)、山西省基础研究计划(20210302124318)、山西省高等学校科技创新项目(2021L025)资助[作者简介]李聪克,男,1996年生。硕士研究生,主要从事电力电子及电力传动方向研究。E-mail:licongke@pric.org.cn[通信作者]李丙瑞,E-mail:libingrui@pric.org.cn极区冰下浅表层声学监测浮标系统研发与应用李聪克1,2,3李丙瑞2陈燕1窦银科1左广宇1杨波1路通1(1太原理工大学电气与动力工程学院,山西太原030024;2中国极地研究中心,上海200136;3国网石家庄市栾城区供电公司,河北石家庄051430)摘要北冰洋海域的水声学研究在冰下通讯、导航定位、目标探测以及海洋环境参数反演等方面起着重要作用。而研发集成极区冰下浅表层声学监测浮标系统,获取长期连续气-冰-海界面的主要环境参数数据及冰下声学特性信息,是开展冰下水文和声学环境特性研究的重要手段。本文研究了一种极区冰下浅表层声学监测浮标系统的设计,该系统主要由主控制模块、供电模块、数据采集模块、数据远程传输模块、远程监控中心五部分组成,通过各个模块的开发与集成测试、数据的采集与传输测试、野外试验等,实现了对极区气-冰-海界面主要环境参数以及冰下浅表层声学特性参数数据的持续观测。本系统于2021年8月在中国第12次北极科学考察任务中完成现场应用,在极地低温恶劣环境下运行可靠稳定,实现了包括水声数据在内的极区各项环境观测参数的远程传输。关键词北极声学浮标监测系统数据传输doi:10.13679/j.jdyj.202200040引言北极指以北极点为中心,北纬66°34′(北极圈)以北的广大区域,也叫做北极地区[1]。北极地区是全球气候变化最为剧烈的地区之一,随着北极海冰的快速退缩,北极航道尤其是东北航道的开通及商业利用已经成为现实[1]。又由于北极地区蕴藏着丰富的自然资源,引起各海洋大国的高度关注,在此背景下,北极海冰快速变化、北冰洋水动力环境和声场特性等,是目前国际上最为关注的前沿热点领域[2-5]。为了研究北极环境和气候变化机理,提升对北极环境和气候变化的监测能力,1974年美国国家科学院提出在整个北冰洋区域建立监测网络的提议,1978年在华盛顿大学应用物理实验室极地科学中心成立北极海洋浮标计划,随后在1991年成立“国际北极浮标计划”(InternationalArcticBuoyProgram,IABP),其基本目标仍然是建立北极监测网络,为极地...
