“科学”号完成综合考察航次返回青岛,实现多项重大突破 6000米深海数据北斗卫星实时传输

“科学”号返回青岛。□记者薄克国通讯员王敏报道◆该项自主研发的技术成果克服了深海潜标载荷容积小、供电少和数据量大等困难,改变了以往依赖国外通信卫星的历史,显著提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性

□记者薄克国

通讯员王敏报道

本报青岛1月31日讯我国新一代海洋综合科考船“科学”号在完成2018年第6次西太平洋综合考察航次后,今天返回青岛。我国科学家在本航次成功维护升级了我国的西太平洋实时科学观测网,实现了多项重大突破。

中科院海洋研究所所长王凡研究员介绍,本航次的重大突破是首次实现了深海潜标大容量数据的北斗卫星实时传输。该项自主研发的技术成果克服了深海潜标载荷容积小、供电少和数据量大等困难,改变了以往依赖国外通信卫星的历史,显著提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性。

“在本航次中,另一项重大突破是我们融合感应耦合和水声通信技术首次实现了深海6000米大水深数据的实时传输,在大洋上层实现了每100米一个温盐流数据的实时传输,在大洋中深层实现每500米一个温盐流数据的实时传输。”王凡说,“6000米深海数据北斗卫星实时通信潜标自布放以来已经安全运行了1个多月,数据回传正常。”

本航次首席科学家、中国科学院海洋研究所研究员汪嘉宁说,科考队员对西太平洋实时科学观测网的20套潜标进行了维护升级,包括更换电池、优化站位和加装北斗卫星通信模块等。

由于北斗卫星一般应用于船舶和岛礁,通信模块大小和用电不受限制。而潜标容积非常小,只能靠电池供电,这就要求北斗卫星的通信模块不仅要小、省电,还要运行稳定。为此,中国科学院海洋研究所专门研发了适合潜标的北斗通信模块。

“此外,潜标观测的海水温度、盐度、流速和流向等数据每隔一小时通过卫星传输回陆地实验室,数据量大。为此,我们又专门研发了多模块通信传输技术。”汪嘉宁说,“就像是传输一部电影,我们把它分割成10份,用10台手机同时传输给一台电脑,传输效率得到大幅提升。接到不同的数据包后,后台再合成为一部电影。”

据了解,自使用北斗卫星以来,西太平洋实时科学观测网的实时数据传输非常稳定。

王凡表示,西太平洋实时科学观测网实现用北斗卫星传输实时观测数据,改变了以往依赖国外卫星的历史,提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性。

汪嘉宁介绍,本航次是中国科学院战略性先导科技专项“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”的航次之一,历时74天,航程12000余海里,这是“科学”号首航以来离开国内航程最长、时间最长的一个航次,在开展西太平洋暖池核心区调查的同时,向东拓展首次在中太平洋暖池冷舌交汇区进行了物理、生物和化学多学科联合观测。

王凡表示,在中科院海洋先导专项、科研仪器设备研制项目、海洋大科学中心高端用户项目、青岛海洋科学与技术试点国家实验室鳌山科技创新计划和问海计划项目的联合支持下,西太平洋科学观测网经过5年的建设,深海连续和实时观测能力稳步提升。具备数据实时传输功能的潜标套数、设备深度、设备密度逐步增加,系统运行的稳定性和长期性大幅度提高。观测网内的20套深海潜标、4套大型浮标共千余件观测设备已经稳定获取连续4至5年的观测数据,不断刷新我国观测网获取深海数据的最长时间纪录,而且观测平台更加多样化,既包含了实时潜标和实时浮标等固定观测平台,也包含了剖面浮标和船载移动观测平台等,实现了大洋上层和中深层的全覆盖,并建立了实时观测数据的自动分析和应用平台。西太平洋实时科学观测网服务国家深海科学研究、气候预报预测和海洋环境预报的能力显著增强。

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