《海洋資料浮標原理與工程（精）》以復(fù)雜系統(tǒng)論、信息論、力學、海洋學為理論基礎(chǔ)，結(jié)合海洋資料浮標詳細闡述了海洋動力環(huán)境浮標監(jiān)測技術(shù)理論及其相關(guān)的觀測、通信等技術(shù)體系。之后，詳細介紹了浮標總體設(shè)計及其各子系統(tǒng)（浮標體、錨系、數(shù)據(jù)采集與控制、通信、供電、傳感器等）的原理及設(shè)計，并配合詳實的示例。
《海洋資料浮標原理與工程（精）》涉及海洋資料浮標及海洋觀測技術(shù)方面的眾多最新的理論和技術(shù)問題，不僅可供海洋科學研究、海洋觀測技術(shù)探索、海洋資料浮標研發(fā)的學者、工程技術(shù)人員閱讀，也可供我國海洋、氣象業(yè)務(wù)管理部門參考。
由王軍成編著的《海洋資料浮標原理與工程(精)》在論述了海洋資料浮標理論基礎(chǔ)及技術(shù)體系后，詳細介紹了浮標總體設(shè)計及其各子系統(tǒng)（浮標體、錨系、數(shù)據(jù)采集與控制、通信、供電、傳感器等）的原理及設(shè)計，配合以詳實的示例介紹，便于讀者對浮標從理論到技術(shù)再到應(yīng)用的系統(tǒng)的了解，以及從總體到分支的掌握。
海洋資料浮標是隨著科學技術(shù)的發(fā)展和海洋開發(fā)的需要而發(fā)展起來的一種現(xiàn)代化的“海洋水文氣象參數(shù)綜合觀測系統(tǒng)”，能夠長期、定點、連續(xù)、實時、全天候自動觀測海洋水文與氣象等各種要素，直接為海洋預(yù)報、防災(zāi)減災(zāi)、海洋資源開發(fā)、海上交通、海上軍事活動服務(wù)。
“十一五”期間，我國已經(jīng)建立起了規(guī)模化的“海洋資料浮標網(wǎng)”。截止2012年，由國家海洋局主管的“海洋資料浮標網(wǎng)”和由中國氣象局主管的“海洋氣象網(wǎng)”及各地方單位、專項需求建立的海上觀測點，合計達92個，遍布我國各海域。先后有100多套海洋資料浮標在海上業(yè)務(wù)化運行，為我國的海洋環(huán)境預(yù)報、災(zāi)害預(yù)警、海洋開發(fā)和保護發(fā)揮著重要作用，是我國目前近海域海洋環(huán)境監(jiān)測的主要手段。
本書總結(jié)了國內(nèi)外海洋資料浮標發(fā)展的概況，特別是我國資料浮標不同時期技術(shù)發(fā)展的特點。重點論述了將海洋資料浮標這個復(fù)雜系統(tǒng)的相關(guān)理論有機結(jié)合成理論體系，并進行了深入的研究，以系統(tǒng)論、信息論、力學、海洋學為理論基礎(chǔ)，應(yīng)用于海洋資料浮標工程的研究與設(shè)計，反映了經(jīng)幾十年實踐形成的“海洋動力環(huán)境資料浮標監(jiān)測技術(shù)理論”及相關(guān)的技術(shù)體系。
本書在論述海洋資料浮標理論基礎(chǔ)及技術(shù)體系后，詳細介紹了資料浮標總體設(shè)計及其各子系統(tǒng)（浮標體、錨系、數(shù)據(jù)采集與控制、通信、傳感器、供電等）的原理、設(shè)計及工程應(yīng)用。
書中涉及到的我國資料浮標發(fā)展歷程與技術(shù)進步，是以大型資料浮標為主要素材（兼顧其他），因為我國目前海洋監(jiān)測業(yè)務(wù)化運行的主要是大型資料浮標；論述的主要技術(shù)、性能、指標是以“十五”以來國家“863”創(chuàng)新研究及成果定型的資料浮標為主撰寫的。
筆者從事海洋資料浮標技術(shù)的研究工作30年，主持了國家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”4個五年計劃海洋資料浮標的持續(xù)研發(fā)，見證了我國資料浮標技術(shù)發(fā)展的歷程。幾十年來為資料浮標的發(fā)展，兢兢業(yè)業(yè)地潛身研究，不畏海上風濤惡浪的艱辛與風險。推動了浮標技術(shù)的進步，構(gòu)建了我國大型海洋資料浮標的技術(shù)體系。該書的出版是筆者對從事資料浮標事業(yè)的總結(jié)，更是眷戀，也愿成為后繼從事這方面工作人的基石。
本書在撰寫過程中，得到山東省科學院海洋儀器儀表研究所的大力支持，特別是該所的海洋資料浮標研究室（第八研究室、第九研究室）、船舶氣象研究室（第一研究室）、水聲研究室（第五研究室）的鄭軼、王東明、劉世萱、袁新、漆隨平、陳世哲、王振、毛玉峰、范秀濤、宋文杰、王中秋、王亞洲、厲運周的大力幫助，值此謹向他們表示衷心感謝！
本書可供從事海洋技術(shù)與管理的同志及大專院校海洋工程專業(yè)的人員參閱。
由于水平有限、在本書編寫過程中難免會出現(xiàn)錯誤和疏漏，敬請讀者指正！
第1章 緒論
1．1 海洋資料浮標概述
1．2 海洋資料浮標發(fā)展史
1．3 海洋資料浮標在中國的應(yīng)用
第2章 海洋資料浮標系統(tǒng)理論及技術(shù)體系
2．1 復(fù)雜系統(tǒng)理論
2．2 浮標的力學理論
2．3 系留索的力學理論
2．4 海洋動力環(huán)境浮標監(jiān)測技術(shù)理論
2．5 海洋資料浮標技術(shù)體系
2．6 海洋資料浮標觀測網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
第3章 海洋資料浮標系統(tǒng)構(gòu)成及總體設(shè)計
3．1 海洋資料浮標系統(tǒng)構(gòu)成
3．2 典型海洋資料浮標
3．3 海洋資料浮標總體設(shè)計
第4章 海洋資料浮標結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計
4．1 概述
4．2 浮標體的性能計算
4．3 浮標結(jié)構(gòu)設(shè)計
4．4 浮標風洞試驗
4．5 浮標模型水池試驗
4．6 典型浮標體（10 m圓盤形浮標）設(shè)計
第5章 海洋資料浮標錨系原理與設(shè)計
5．1 概述
5．2 錨系的系留方式及結(jié)構(gòu)形式
5．3 錨系的基本組成部分
5．4 浮標錨系的設(shè)計
第6章 海洋資料浮標數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)原理與設(shè)計
6．1 概述
6．2 數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)的分類
6．3 數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)的基本參數(shù)及構(gòu)成
6．4 浮標數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)的設(shè)計
6．6 浮標數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)的研制
第7章 海洋資料浮標通信子系統(tǒng)原理與設(shè)計
7．1 概述
7．2 浮標系統(tǒng)對通信子系統(tǒng)的要求
7．3 海洋資料浮標常用通信方式分類
7．4 衛(wèi)星通信系統(tǒng)
7．5 移動網(wǎng)絡(luò)通信
7．6 無線電通信
7．7 數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮方法
第8章 海洋資料浮標電源子系統(tǒng)原理與設(shè)計
8．1 概述
8．2 浮標供電設(shè)計原則及形式
8．3 能源補充方式
8．4 一次性電池供電系統(tǒng)設(shè)計
8．5 太陽能組合供電系統(tǒng)設(shè)計
第9章 海洋資料浮標傳感器子系統(tǒng)原理及設(shè)計
9．1 概述
9．2 海洋資料浮標傳感器技術(shù)指標
9．3 海洋資料浮標對傳感器的要求
9．4 海洋資料浮標用傳感器分類及目前常用傳感器
9．5 助航類設(shè)備
9．6 傳感器子系統(tǒng)設(shè)計與選型實例
第10章 海洋資料浮標的試驗與聯(lián)調(diào)
10．1 海洋資料浮標傳感器的標定試驗
10．2 海洋資料浮標的環(huán)境試驗
10．3 海洋資料浮標的實驗室聯(lián)調(diào)與試驗
10．4 海洋資料浮標的近岸（碼頭）聯(lián)調(diào)
10．5 海洋資料浮標的近海試驗
第11章 海洋資料浮標的布放、回收作業(yè)及典型應(yīng)用案例
11．1 海洋資料浮標的布放、回收作業(yè)
11．2 海洋資料浮標典型應(yīng)用
11．3 浮標研制經(jīng)驗總結(jié)
主要參考文獻
附錄10 m海洋資料浮標性能曲線
版權(quán)頁：
插圖：
戰(zhàn)期間，為了反潛的需要，美英技術(shù)專家為同盟國飛機發(fā)明了空投聲吶浮標。飛機把浮標投向懷疑有潛艇的水域，浮標上的音響裝置就會尋找潛艇，浮標上的無線電自動發(fā)報機能把探測結(jié)果發(fā)射給飛機。這時期的浮標結(jié)構(gòu)簡單，僅在浮標下面懸掛單個自記測量儀，屬于專用型浮標。第二次世界大戰(zhàn)后，在國際民間航空組織（ICAO）的倡導(dǎo)下，在北半球設(shè)置了13個“天氣船”觀測站（北大西洋9個、北太平洋4個），從1947年起陸續(xù)開始觀測，但是由于它耗費太大（估計每個站的年維持費至少要300萬美元）。因此，有關(guān)國家考慮研制浮標，敷設(shè)海洋資料浮標站網(wǎng)來達到海洋觀測的目的。
20世紀60年代和70年代是國外海洋資料浮標技術(shù)迅速發(fā)展的時期。在從20世紀60年代開始，許多發(fā)達國家把浮標研制工作納入國家計劃，在人力、物力和財力等方面都給予保證，浮標技術(shù)獲得飛躍發(fā)展。60年代初，對浮標殼體進行了專門論證，通過對各種浮標殼體形狀、尺寸和穩(wěn)定性等方面的分析、比較，確認12 m直徑的圓盤型殼體為最佳。設(shè)計的錨系有單點錨泊和多點錨泊兩種，單點錨泊多用于深海，多點錨泊則用于淺海區(qū)域，錨系選用人造合成材料或金屬材料，前者易遭魚咬，后者易受腐蝕。采用微處理機和盒式記錄器，記錄和處理數(shù)據(jù)資料。這時期的傳感器，主要是對風速、風向、氣溫、氣壓和表層水溫等幾項參數(shù)的測量。浮標獲得的數(shù)據(jù)通過無線電通信發(fā)送到岸站。到60年代末，美國研制出4個直徑為12 m的大型遙測實驗浮標，布設(shè)在大西洋和墨西哥灣。由于受技術(shù)條件和經(jīng)費問題限制，浮標技術(shù)進展緩慢，在海上作業(yè)的浮標數(shù)量少。通過對造價等因素考慮，到1974年確定了在資料浮標網(wǎng)中所采用3種類型的浮標殼體：排水量分別為90 t和52 t、直徑為12 m和10 m的鋼制圓盤型殼體浮標；排水量為8.7 t、長6 m的船型殼體浮標。加拿大通過引進美國技術(shù)，在1976年就完成建造了幾種錨泊浮標和漂流浮標，錨泊浮標布設(shè)在緬因灣和五大湖，用于自動觀測站。到20世紀20年代中期，錨泊浮標趨于定型，浮標主要由浮標體、錨系、微處理器系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、電源設(shè)備、通信設(shè)備等幾部分組成；到20世紀20年代末，發(fā)展了適用于深海、不受海底影響的倒懸鏈錨浮標，用于在近海和大湖區(qū)進行試驗，基本上能夠在比較惡劣的海區(qū)使用。通過采用新器件，浮標的可靠作業(yè)天數(shù)在1979年達到165 d。
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