支持美国航天局地球科学事业下一代海洋观测浮标毕业设计外文翻译.docVIP

译文： 支持美国航天局地球科学事业的下一代海洋观测浮标 简介 伍兹霍尔海洋研究所与杰克逊和图尔正在开发一款改良版的支持美国航天局地球科学事业的系船测定浮标系统。此项新型设计运用了伍兹霍尔海洋研究所在浮标、系泊、传感系统方面的海洋经验，并结合了杰克逊和图尔在航空遥测和计算机系统方面的专长。浮标系统包括一整套气象传感器、水温、传导性（盐度）、生物光学传感器和辐射计在不同深度的性能，以及应用于海流的声学多普勒海流剖面仪。此系统可以对海洋科学研究在全世界范围内的陆架区域进行部署调配，包括海洋水色卫星地面真实性验证。它将新一代近地轨道通信卫星（LEO）应用于两方面，高通量指挥控制和数据遥测。 1.浮标结构 这些美国航空局浮标系统由钢和一个铝制的泡沫浮圈制成。钢，用于低成本和简单的结构建造，它们被热镀锌，并且为了防止腐蚀而被涂层。一些旧的钢护浮标（潜水式有塔状物的网状浮子）在20年后仍然还在使用，所以其使用寿命不是问题。而且，基底用重钢棒线材制成可以减少同铝制浮标一样必须要增加锌制或铅制重物来进行压载。 浮标塔由6061-T6铝材制成，因为这种材料轻，塑料垫圈可以使钢基底与电隔离。安装在塔上的有一个雷达反射器、闪光灯式海洋监视巡防、遥测天线、气象传感器、太阳能电池板和一个阿尔戈斯定位信标天线。太阳能电板可以通过摆动从而进入到浮标中心的仪表井。这个井直径24”深45”为电池、太阳能电池板调节器、电力输送系统、数据处理和储存系统、遥测系统和后备阿尔戈斯定位信标提供了足够的空间。可以从其顶部的一个开口进入到浮标的水密电子井。较大直径可以允许一个人侧身进入到井中以对其底部的电池进行作业。 为了简易维修而装配电子器件一直以来都是一个问题。在类似但是较小的GLOBEC（GLOBEC）浮标中，电池和电子器件被拧在电子井每一面的栏杆上。俯身在小井中对这些器件进行作业的确很困难。在这个新型的浮标中，电子器件安装在支架上，支架可以由焊接在井内部的四个分开的导管进行滑动。每个导管顶部的硬橡胶“弹簧”和销钉将支架固定住。将电子器件和电池从浮标中拿出进行外部维修仍旧是个难题。 新型浮标系统经历了伍兹霍尔海洋研究所的各项测试。泡沫浮圈是基本的浮标外体。塔顶部装有一个尽可能远离彼此的卫星接收天线（左边）和传输天线（左边）。 2．浮圈 Surlyn泡沫浮圈（Gilman公司）为浮标提供浮力支持。GLOBEC浮标由约2000磅有效载荷的储备浮力制成。最初的设计目的是使浮标漂浮在锚上，不会有被拖下去和下沉的风险。有一个防护浮标，它具有由下沉的铁链系泊住的一个较小泡沫圈。当拖动其他设备时我们将其恢复到正常状态。泡沫受到挤压，但是它逐渐伸展到近乎于原来的大小。泡沫浮子在水下因捕鱼活动而被拉伸到非常远时它就无法使用了。目前的泡沫浮子可以使漂浮防止被拉到失去浮力和沉物的点之下。对于较重的有效载荷来说，较大直径的泡沫圈易于代替现有的泡沫圈以提供增加的浮力。 为了减少浮标在海浪波场的倾斜运动，泡沫的下部有两舷分割开，这样浮圈底部近乎于一个半球。所以，波浪会给浮标带来较少的倾斜时刻，而且弹力细绳可以为科学观测提供一个更稳定的平台。 黄色颜料组成的Surlyn泡沫表示研究浮标但其不助于导航。在黄色浮标部署在乔治海岸的过去四年中，这些黄色浮标仅有轻微的褪色，但是其色彩的保持度比那些着色的钢浮标要好很多。这种泡沫证明很可靠，尽管它显示出有被撞击和冲击的痕迹，但是其大体真正的使用性能并未有受到破坏。其抗撞击的能力比钢浮标要强的多，钢浮标会碎裂然后生锈。泡沫浮圈也更容易处理因为它可以紧贴在船上而且在恢复线连接时不会对浮标或船只造成任何损坏。令人惊讶的是，泡沫也减少了对浮标的维护工作，因为它并不像钢防护浮标一样易于脏污。浮标用高压清洗机易于清洗，而且使用前在水线下用标准的防污染漆易于着色。 我们基本不需要做其他任何日常维护。另一方面，钢浮标需要刮擦、涂底漆、以及在每次使用时进行定期上漆着色。 3．太阳能发电系统 浮标数据，遥感系统和传感器均由太阳能发电系统提供动力。四个Solarex 64瓦特太能能电池板通过专业概念公司生产的分路开关调节器来装载两个Concord电池公司生产的安时可充电密封胶体干电池。二极管网络将电池连接到数据系统和传感器以防因放电导致一部分系统的瘫痪。所以，两个单独的电力系统有一块电池和两个太阳能电池板，每个太阳能电池板为浮标系统提供动力。这种冗余在过去并未有证明其是必要的，但是增加了可靠性。 早期浮标的太阳能发电系统使用了四种10瓦特装有两个40安时Powersonic 胶体干电池的Solarex电池板。这种配置在缅因湾和马萨诸塞湾相当适用。GLOBEC科学浮标使用四个20瓦特Solarex或西门子电池板以安装三个Powersonic40安时胶体干电池。GLOBEC防护浮标使用