【摘 要】
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近年来我国海洋战略布局、海洋科学勘探、海洋经济开发以及军事活动急需对海洋展开精细化测量。船载拖曳式海洋传感器阵列通过舰船牵引在拖曳过程中获得海洋剖面数据,具有多要素、时空分辨率高、大面积测量能力,是解决大范围海域生态环境立体精细化测量的一种卓有成效的方法。但目前现有的海洋传感器阵列存在传感模块水交换性、随流性不好影响测量精度,以及长距离多传感器下数据单总线轮询传输效率低甚至无法实时传输等问题。针对
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近年来我国海洋战略布局、海洋科学勘探、海洋经济开发以及军事活动急需对海洋展开精细化测量。船载拖曳式海洋传感器阵列通过舰船牵引在拖曳过程中获得海洋剖面数据,具有多要素、时空分辨率高、大面积测量能力,是解决大范围海域生态环境立体精细化测量的一种卓有成效的方法。但目前现有的海洋传感器阵列存在传感模块水交换性、随流性不好影响测量精度,以及长距离多传感器下数据单总线轮询传输效率低甚至无法实时传输等问题。针对上述存在的不足,本文提出了基于RS485双绞线的多回路接力式传输拓扑结构和无线电能与信号同步传输技术的海洋传感器阵列传输系统。该传输系统由采用多回路接力式拓扑结构的传输线缆和线缆上单元节点两部分组成,其中多回路接力式传输线缆用于实时传输线缆上多个单元节点数据,线缆上单元节点用于传感模块的能量供应和数据通信。多回路接力式传输线缆采用接力式拓扑结构解决单总线轮询传输效率低的问题,采用多回路拓扑结构来提高系统的冗余性。单元节点采用无线耦合结构设计解决传感模块水交换性和随流性差等问题,同时解决了传输线缆水密性问题。文章首先分析了现有海洋剖面测量系统的数据通信和传感模块设计方案以及优缺点,并着重介绍了现有海洋传感器阵列现存数据传输效率低、传感模块水交换性、随流性差等问题。然后,针对海洋传感器阵列现存的一些问题,提出了解决思路并设计了传输线缆和线缆上单元节点之间的无线电能和数据同步传输硬件电路,以及线缆通信状态诊断和切换的软件控制方案。最后对本文提出的海洋传感器阵列传输系统的各个功能模块进行了测试,并就线缆上单元节点进行模拟池测试,并给出测试结果,验证了本文提出的海洋传感器阵列传输系统具有良好工作性能。
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