摘要：针对浅海域海洋环境进行长期、实时、立体、连续观测和定点作业的需求,提出并设计了一种系泊剖面检测浮标。浮标采用模块化结构,且各模块链接接口采用标准化、通用化设计,搭载传感器灵活,易维修升级。为提高壳体外形水动力性能和运动控制精度,首先,采用流体动力学软件FLUENT对比分析了4种外形方案,并确定了浮标艏艉部均为双参数椭圆线形;然后,建立了壳体外形物理线型表达式和阻力模型;最后,通过基于惩罚函数的遗传算法优化了壳体线型参数。河中样机试验结果表明所设计的系泊剖面浮标的外形具有较小的水阻力。

摘要：定点剖面浮标监控系统包括浮标本体的下位机控制系统和岸基人机交互系统。定点剖面浮标电控系统是以STM32单片机为控制核心,控制浮力调节步进电机以实现浮标下潜和上浮,定时采集压力传感器和溶解氧传感器以获取不同深度水质的溶解氧含量和温度,其中压力传感器测量水深。采用FATFS文件操作系统进行数据存储,并通过4G数传电台建立了上位机与下位机的数据传输,进而基于LabVIEW设计了岸基监控人机操作界面。河流测试结果表明所设计的系统有效实现了浅水域水质的长期监测。