[发明专利]一种海洋集群观测方法

权利要求书

1.一种海洋集群观测方法，其特征在于：采用多个海洋中小尺度观测系统，该观测系统从艏部至尾部依次设置有传感器舱、俯仰调节舱、中间横移舱、浮力调节舱和推进舱；

所述传感器舱、俯仰调节舱和浮力调节舱为密闭舱，中间横移舱和推进舱为透水舱；

在传感器舱上设置有外露的测量传感器，在传感器舱的内部设置有存储模块，测量传感器与存储模块连接；

在俯仰调节舱的内部设置有用于调节观测系统重心的俯仰调节机构，所述俯仰调节机构包括滑动支撑杆、重块和用于带动重块沿滑动支撑杆来回移动的驱动电机，所述滑动支撑杆沿俯仰调节舱的中心轴伸展方向布设，在滑动支撑杆上设置有导轨齿条；所述重块的两侧分别设置有重块前挡板和重块后挡板，在重块前挡板和重块后挡板之间设置有拉紧杆，在重块前挡板、重块后挡板和重块的中心均设置有通孔，所述滑动支撑杆从通孔中穿过；

所述驱动电机固定在安装挡板上，安装挡板与重块前挡板相连接；驱动电机的转轴连接电机齿轮，电机齿轮与传动齿轮相啮合，传动齿轮通过传动轴与导轨齿轮传动连接，导轨齿轮与导轨齿条相啮合；

在中间横移舱的舱壁面上设置有透水孔，在中间横移舱的内部设置有用于推动观测系统沿其径向横移的全回转中间矢量推进器，全回转中间矢量推进器还与能够带动其沿中间横移舱的舱壁周向转动的旋转机构连接；

在浮力调节舱和推进舱中设置有浮力驱动机构，所述浮力驱动机构包括内油馕和外油馕，内油馕设置在浮力调节舱中，外油馕设置在推进舱中，在内油馕和外油馕之间连通有油路，在油路上设置有电磁阀和电机泵；

在推进舱中还设置有用于推动观测系统沿其轴向前进的尾部矢量推进器；

该集群观测方法包括以下步骤：

a、在设定观测区域，确定观测位置，每个观测位置包括多个观测节点，根据观测节点的数量选取相应数量的观测系统；

b、将多个观测系统由试验母船进行布放，且布放在初始观测位置处，初始观测位置的多个观测节点分别记为A₁、A₂…A_n，n≥3；同时，观测系统也设置n个，并对应编号，分别为G₁、G₂…G_n；

c、控制观测系统G₁运动到观测节点A₁处，观测系统G₂运动到观测节点A₂处，以此类推，观测系统G_n运动到观测节点A_n处，然后各个观测系统同步竖直下潜观测，观测完成后斜向上浮；

观测系统上浮至水面后，再控制观测系统运动到第二观测位置；第二观测位置的多个观测节点分别记为B₁、B₂…B_n，具体地，观测系统G₁运动到观测节点B₁处，观测系统G₂运动到观测节点B₂处，以此类推，观测系统G_n运动到观测节点B_n处，然后各个观测系统同步竖直下潜观测，观测完成后斜向上浮；

如此重复，完成观测区域的集群观测；

上述步骤c中，单个观测系统的运动过程包括以下步骤：

c1、观测系统布放后，启动尾部矢量推进器，使得观测系统在尾部矢量推进器的推力作用下运动至初始观测位置的对应观测节点；

c2、启动观测系统俯仰调节机构的驱动电机，驱动电机依次通过电机齿轮、传动齿轮、导轨齿轮和导轨齿条的传动配合，带动重块沿滑动支撑杆运动，使得重块移动至俯仰调节舱的前部；

同时，打开电磁阀，在外部压力的作用下液压油由外油馕通过油路进入到内油馕；

观测系统姿态调整为竖直，并开始下潜，下潜过程中，测量传感器同步采集数据；

c3、观测系统在下潜过程中，通过全回转中间矢量推进器进行动力定位；如当观测系统偏离原下潜位置，此时先通过旋转机构带动全回转中间矢量推进器在水平面内旋转，然后启动全回转中间矢量推进器，使得观测系统在竖直下潜过程中被推动横移至原位；

c4、观测系统下潜到达预定深度后，控制驱动电机反转，使得重块沿滑动支撑杆朝向俯仰调节舱的后部移动；同时控制电机泵打开，将内油馕中的液压油打到外油馕；并开启尾部矢量推进器，使得观测系统斜向上浮；

c5、当观测系统上浮至水面后，将俯仰调节机构的重块再调节至俯仰调节舱的前部，同时通过电机泵将外油囊中的油打入内油馕，使得观测系统再次处于竖直下潜姿态；并启动全回转中间矢量推进器，使得观测系统整体横向移动至对应观测节点；

或将俯仰调节机构的重块调节至俯仰调节舱的中部，使得观测系统处于水平姿态，并通过尾部矢量推进器推动，使得观测系统水平运动到对应观测节点；

c6、当观测系统到达对应观测节点后，再次进行下潜观测。