[发明专利]一种深海Argo浮标能耗参数灵敏度分析方法

权利要求书

1.一种深海Argo浮标能耗参数灵敏度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定深海Argo浮标单剖面工作流程及对应各子系统的运行状态；

步骤2、建立深海Argo浮标在垂直面内的稳态运行模型，即基于动量定理和动力学定律，确定深海Argo浮标在垂直面的平衡方程；

步骤3、建立深海Argo浮标单剖面能耗模型：建立浮力调节系统能耗模型、通讯和定位单元能耗模型以及传感器与主控板的总功耗模型，并将其综合得到浮标单剖面能耗模型；

步骤4、根据所构建的浮标单剖面能耗模型确定常量参数和非常量参数；

步骤5、根据步骤4确定的常量参数和非常量参数确定进行灵敏度分析的参数及分布方式；

步骤6、基于所构建的单剖面能耗模型和所确定的参数进行能耗参数灵敏度分析。

2.根据权利要求1所述的深海Argo浮标能耗参数灵敏度分析方法，其特征在于：所述步骤1中，单剖面工作流程包括数据传输与定位阶段、准备下潜阶段、下潜阶段、准备上浮阶段、上浮阶段以及准备下一个剖面运动阶段；Argo浮标各子系统包括浮力调节系统、通讯和定位单元、主控板、全程开启传感器以及深度控制传感器，各子系统的运行状态包括开启和关闭两种状态：

数据传输与定位阶段：浮力调节系统关闭，通讯和定位单元开启，主控板开启，全程开启传感器关闭，深度控制传感器关闭；

准备下潜阶段：浮力调节系统开启，通讯和定位单元关闭，主控板开启，全程开启传感器开启，深度控制传感器关闭；

下潜阶段：浮力调节系统关闭，通讯和定位单元关闭，主控板开启，全程开启传感器开启，深度控制传感器开启；

准备上浮阶段：浮力调节系统开启，通讯和定位单元关闭，主控板开启，全程开启传感器开启，深度控制传感器关闭；

上浮阶段：浮力调节系统关闭，通讯和定位单元关闭，主控板开启，全程开启传感器开启，深度控制传感器开启；

准备下一个剖面运动阶段：浮力调节系统关闭，通讯和定位单元开启，主控板开启，全程开启传感器开启，深度控制传感器关闭。

3.根据权利要求1所述的深海Argo浮标能耗参数灵敏度分析方法，其特征在于：所述步骤2中深海Argo浮标在垂直面的平衡方程为：

(m_f3-m_f1)v₁v₃+M_DL2+(m_er_e-m_wr_w-m_b1r_b1-m_b2r_b2)gsinθ-m_sgr_ssin(ω-θ)＝0 (3)

其中，为浮标的净浮力质量，θ为浮标俯仰角，α为浮标攻角，ω为温盐深传感器的位置角，L为浮标所受的升力，D为浮标所受的阻力，m_f1和m_f3为广义附加质量矩阵中的量，v₁和v₃为浮标在机体坐标系中的平移线速度，M_DL2为速度坐标系下的水动力矩，m_e为能源模块质量，m_w为配平质量，m_b1为内油囊质量，m_b2为外油囊质量，m_s为温盐深传感器质量，r_e为能源模块质心在机体坐标系中的矢量表达，r_w为配平质量质心在机体坐标系中的矢量表达，r_b1为内油囊质心在机体坐标系中的矢量表达，r_b2为外油囊质心在机体坐标系中的矢量表达，r_s为温盐深传感器质心在机体坐标系中的矢量表达。