节能型自治式多功能海洋环境监测系统的静力分析和姿态计算

海洋监测是人类认识海洋、研究海洋的有利工具，海洋自动观测仪器又是海洋监测技术最基本的硬件单元。文章介绍了一种具有自主知识产权的海洋仪器产品——节能型自治式多功能海洋环境监测系统，并对其做了静力分析和姿态计算。 该测量系统将定点锚泊潜标和浮标技术相结合，并创新性的融进了节能技术，使其具有长期、安全和多参数测量的工作特点。 为确保系统能在水下长期可靠地工作，文章对系统在水下的受力状况和姿态进行了计算。由于系统潜标式主浮体在水下几十米，海面波浪对其影响较小，仅对系统在海流的作用下进行水下静力分析。计算中首先根据总体技术要求进行合理的简化和假设，建立水下系统的数学模型，编制系统在水下的受力和姿态计算软件，完成系统的结构配置、受力分析和水下姿态的计算。 值得注意的是，该系统的潜标式主浮体受力分析方法与传统简单构形（一个浮体，一根索和一个锚）的分析方法不同，因为该潜标式主浮体不但受到下端缆绳的拉力，而且还受到连结上端搭载平台缆绳的拉力，同时还要考虑进变化海流对缆绳的作用。 最后，用MATLAB编制了相应程序。该程序操作方便，每次任务确定之后，只需向计算机输入阻尼系数、浮力重力值、浮球直径及潜标长度等参数，程序将自动计算出水下系统在 流速范围内各部件的横倾角、缆绳拉力及拉力与水平线（垂直线）夹角等有关参数，供系统配置做参考。