南开大学 工程硕士生开题报告登记表 学 号： 220130767 啊 姓 名： 唐 .DOCVIP

南 开 大 学 工程硕士生开题报告登记表 学 号： 220130767 啊 姓 名： 唐 丞 啊 所在学院： 啊 工程领域： 控制工程 啊 所在单位： 巴州广播电视大学 啊 导 师 Ⅰ： 王鸿鹏 啊 单 位： 南 开 大 学 啊 导 师 Ⅱ： 啊 单 位： 啊 开题日期： 年 月 日 啊 南开大学研究生院制 填表日期： 年 月 日  学 位 论 文 （设计）题目 基于ARM的微型无人环境监测船 课题来源及类型 本课题国内、外的研究动态以及课题意义： 环境保护是一个世界性的课题，已经得到了世界范围的广泛共识和重视。环境的好坏不仅关系到社会经济的可持续发展，而且直接影响到人类生活质量的高低。然而，只要有工业生产，就不可避免的会造成各种各样的环境问题。在这样的情况下，我们只能尽最大的努力去限制对环境的污染，使环境污染保持在能够承载的范围之内，不至于造成对人类生存环境的根本性破坏。环境监测是环境保护的信息的来源，环境监测获得的各种数据，是评测一个地区环境优劣和制定各种环境保护法规、政策的重要依据。而嵌入式技术、通信技术和计算机网络技术的迅速发展为环境监测提供了良好的平台，在此平台之上，我们能够构建出功能强大、界面友好、接口丰富、智能化、网络化的环境监测系统，提供比以前更为及时有效的环境监测手段。 1 国内外研究动态 无人驾驶水面船刚开始出现于二十世纪五六十年代，主要是靶艇以及扫雷艇，功能局限与在一定的遥控范围内完成一些简单的水面作业。二十世纪末美国、以色列、英国、法国、等海洋大国在无人船平台研制方面开发了深入研究，但主要还是运用在军事国防领域。 近些年随着现代电子技术、网络信息技术和自动控制技术的飞速发展为船舶自动化、智能化奠定了良好的基础。大量的高新技术硬件以及随硬件的发展不断更新的成熟软件环境，促使各种功能的无人船得到很好的实现。 在实际运用中，与人工环境数据采样相比，无人船的优势是显而易见的，节省人力、节能减耗、快速反应、全天候工作。这些可预见的优势,吸引不少国家和机构近年来投入资金和技术,推动无人船领域的研究和开发。过去几年内,欧盟投资数千万美元由挪威科技工业研究院(SINTEF)这家北欧研究机构，也通过其子公司（Marinitek）开发一个“海上智能航行”合作项目MUNIN，以验证无人船的可操作性。MUNIN的使命，是找出操控自动化货轮所需的各方面因素，尤其是找到从有人驾驶到无人驾驶运输的最佳转换途径，这自然涉及不少挑战和障碍。 国内研究无人船技术相对较晚，有关无人船的技术大多还处在概念性设计阶段，在很多关键领域上都还处于前期研究阶段，与国外一些发达国家相比存在一定程度上的差距。第一艘用于气象监测的无人水面艇是由中国航天科工集团沈阳新光公司研制的“天象一号”，成功的在2008年奥运会青岛奥运会帆船比赛中提供气象保障服务。 珠海云洲智能科技有限公司是一家拥有产品的完全知识产权的水面机器人的研发和供应商，创立于2010年，专注于将智能机器人自动控制技术、信息与通讯技术应用于环境保护领域的高科技公司。凭借自身在机器人自动控制领域的先进技术，现已成功研制出了小型自动采样船、中型自动采样船和在线监测采样船，采用GPS卫星定位导航，同时集成了先进的机器人控制技术、自动导航技术、超声波智能壁障技术、3G网络／GPRS网络实时通讯技术，可实现全自动标准化水质采样和气象水文参数实时在线监测。 2 课题的研究意义 湖泊、水库是重要的生态环境系统，也是生活饮用水的重要来源，国内水体污染事件频发成为目前重要的环境污染问题。以往，环保部门进行水质采样、监测任务，多靠人工乘船完成，不仅效率低、安全性差、劳动强度大，而且许多单位还要在偏远的水域临时租船，这一切都让水环境保护单位的工作变得繁琐之至。 同时环境保护部门在水质管理的基础上实现湖泊、水库水质的动态实时监测显得格外重要。 博斯腾湖是巴音郭楞蒙古自治州(以下简称巴州)的 “母亲湖”，她既是开都河的归宿地，又是孔雀河的发源地，是一个巨大的“调节水库”，不仅对流域灌溉、发电和防洪等具有巨大的调节功能，而且对保持焉耆盆地及库尔勒、尉犁地区的生态平衡，维系塔河“绿色走廊”具有重要作用。近年来，随着开都河上游来水减少以及博斯腾湖周边入湖污染物排放量增加，博斯腾湖水质下降，生态环境不断