波浪滑翔器智能海洋環境噪聲觀測系統

孫秀軍，張海嵩，桑宏強，周 瑩，于佩元

(1.中國海洋大學海洋技術學院，山東青島 266100；2.天津工業大學機械工程學院，天津 300387；3.中國海洋大學高等研究院，山東青島 266100)

0 引 言

聲音在海水中的傳播具有衰減小、距離遠等特點，因此可利用水聲對海洋環境進行觀測。而水聲觀測需要水聲數據作為支撐，一般通過在水下布放聲學傳感器獲取水聲數據。由于水下復雜多變的環境，單純依靠水下聲學傳感器系統難以滿足工作需求。因此常見的海洋環境噪聲系統一般需要搭配海洋移動觀測平臺來使用，如科考船以及水下無人機器人等。由于科考船運營費用較高，需要大量的人力物力，因此越來越多的聲學觀測系統選擇搭載在無人移動觀測平臺上運行。通過搭載在無人移動觀測平臺上，海洋環境噪聲觀測系統能以更長續航、更加安全靈活的方式開展環境噪聲觀測工作。

當前常見的海洋無人移動觀測平臺有浮標(Buoys)、水下滑翔機(Underwater Glider)和波浪滑翔器(Wave Glider)等[1-3]。這幾種平臺都可搭載水聲采集系統，進行海洋環境噪聲的觀測測量。其中，搭載聲載荷的浮標平臺可進行多剖面的移動觀測，在剖面浮標上浮至水面時還可利用衛星通信模塊與遠程岸基通信，具有長時間、多剖面的聲學觀測能力，但剖面浮標的上浮和下潛階段依賴于油泵電機工作，對聲學觀測會帶來一定的干擾[4]。聲學滑翔機通過改變自身浮力實現上浮下潛，利用兩側水翼獲得水動力，通過改變重心實現滑翔運動，具有大尺度的海洋移動觀測能力，當搭載上聲載荷后，也需要考慮上浮下潛階段電機運作對于聲測量的干擾[5]。……