海洋剖面测量系统形态模拟及仿真研究

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新型海洋仪器产品¬――波浪驱动式海洋要素垂直剖面测量系统，并对其工作时的动力特性展开系统的数值模拟与仿真。 该测量系统在水中的受力情况可分解为海面和水下两部分进行系统地分析。本文依照流体力学理论，利用频域和时域的分析方法，给出了非线性条件下海面波浪力对运动系统的影响。 水下工作时，系统在三维方向的流的作用下，呈现不同工作姿态，其姿态又对系统的稳定性影响较大。本文对水下受力情况进行里了详尽的数值分析，建立了数学模型，进而做了仿真开发研究，给出了便于应用的直观仿真模型。利用已获取的深、浅海现场实测海流数据，通过仿真，反演出了该海况下测量系统的虚拟就位状态；得出了较为理想工作运动曲线，并分析了可满足系统高效工作的海流与水深关系。 本文通过一系列理论与实践研究，配合计算机软件编程，以Matlab为仿真模型的开发工具，完成了海洋要素垂直剖面测量系统动力响应的数值模拟和仿真工作，为实现系统最终的下海运行做出了科学的预演。