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我国物理海洋传感器发展现状及水平
“九五”以来,在“863”计划支持下,我国物理海洋传感器
技术得到了快速发展,突破了高精度CTD测量、海
流剖面测量及海面流场测量等关键技术,取得了一批具有世界先进
水平的高技术成果,并初步实现了产品化。
一、温盐深传感器
自主研发成功千米直读式、自容式、感应传输式温盐深测量仪
(CTD)、6000m电缆直读式CTD剖面仪、船载走航式温盐深剖面仪
(UCTD)、投弃式温盐深剖面测量仪(XCTD)等,主要的测量技术
指标接近世界主流产品水平,但受限于材料和工艺水平,仪器环境
适应性仍较差、工作可靠性不够高,距离国外先进产品尚有一定差
距。
近年来,经过海洋公益性行业科研专项的支持,浅海直读式、
自容式等部分技术状态较为成熟的CTD已完成科研
成果转化。ARGO浮标专用CTD也已投入海上应用。在“863”计划
支持下还研发了海洋光纤测温链。
二、潮位仪
目前我国潮汐观测仪器设备的自动化程度已达到了国际先进
水平,并在我国的海洋观测网中得到了广泛的应用。
但多为需要验潮井的浮子式验潮仪,一次性投入费用较高,
机动灵活性差,对供电防风防雨等环境要求较高,限制了业务化海
洋观测运行能力的进一步提高。国外用于业务化运行的验潮仪大都
为无机械活动部件的声学或雷达验潮仪。虽然我国的国家海洋技术
中心、山东省科学院海洋仪器仪表研究所也研发了相关产品,但与
国外同类设备相比仍有差距,国
外的验潮仪最高可达70m,我国的验潮仪测量范围均仅为
0〜10m。
三、海流计
“九五”“863”计划以来,我国先后研究和开发了船用
宽带多普勒海流剖面测量技术(BBADCP)、相控阵海流剖面测量技术
(PAADCP)、声相关海流剖面测量技术(ACCP)以及可与CTD剖面仪同
步吊放的大深度海流剖面测量设备
(LADCP),而且具有深海对底跟踪性能,可用于调查观测船
或潜器的导航,并开发了能独立使用的计程仪ADL和ACLo至今,我
国的声学海流剖面测量和移动平台测速技术已达到
世界先进水平,ACCP技术处于国际领先地位。“十一五”期间,又
开展了投弃式电磁感应海流剖面测量技术(XCP)的研究。微结构剪切
流传感器技术方面也已接近国际先进水平
四、测波仪
我国的波浪测量技术起步比较晚,与国外相比具有发展晚、进
步快的特点。在“863”计划支持下,波浪浮标测量
技术有了突破性的进展。中国海洋大学、山东省科学院海洋仪器仪
表研究所、南海海洋研究所、国家海洋局第三海洋研究所、中山市
探海仪器公司等都进行了比较深入地研究和探索,其产品在海洋监
测站及近海海洋工程勘察中广泛使用,多项测量参数技术指标达到
国际领先水平。武汉大学2011
年研制成功了海洋监测岸基多波束S波段多普勒雷达,已在
福建平潭、汕头南澳、汕尾遮浪、浙江舟山朱家尖等地开展了4次
海边比测试验。
五、我国物理海洋传感器技术发展存在的问题
自20世纪末,物理海洋传感器技术获国家“863”计划
支持,得以迅速发展,取得了一批高新技术成果,逐步缩小了与发
达国家的技术差距,但各方面的发展水平仍显参差不齐。在传统物
理海洋传感器方面,我国部分测量要素技术研发水平已接近国际先
进水平,如船用高精度CTD剖面仪、
XCTD、XBT等,但其成果产品转化和新平台新环境产品衍生的步伐
缓慢;在基于新方法和新原理的物理海洋传感器方面,我国也已具
有部分技术基础,如光纤、雷达测量技术等,但在深远海和高精度
方面仍处于刚刚起步的阶段。总体来说,我国在海洋物理海洋传感
器技术上,除个别技术接近国际先进水平外,整体上相当于发达国
家2000〜2005年间的水平,造成上述差距的主要原因在以下几个方
面:
①我国传统物理海洋传感器产品少,产业化规模小在我国物理
海洋传感器技术中,船用CTD、锚定平台用CTD是
相对最为成熟的,目前也仅有天津市海华技术开发中心提供相关产
品,且产品的类型较少。我国海洋传感器的市场主要被国外产品所
占据。国内产品缺乏实际应用和改进,产品稳定性和可靠性难以提
高,用户认可度低,无法打开市场。
先进的科学技术只有转化为高技术产品,才能真正成为生产
力,发挥作用,因此产品化是海洋高新传感器技术研发的终极归宿,
也将填补国内物理海洋传感器产品的空白,摆脱长期依赖进口的困
境,为我国常
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