自容式湍流觀測(cè)儀的客戶端軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、海洋湍流混合是大洋中普遍存在的現(xiàn)象，湍流混合是整個(gè)大洋環(huán)流的源動(dòng)力，同時(shí)是控制著海洋生態(tài)環(huán)境的關(guān)鍵因素，對(duì)于整個(gè)海水的能量、質(zhì)量、動(dòng)量和全球溫度氣候也有重要影響。研究湍流混合現(xiàn)象對(duì)于加深理解海洋內(nèi)部機(jī)理、揭示海洋現(xiàn)象本質(zhì)有著重大的科學(xué)價(jià)值。海洋科學(xué)現(xiàn)象深度挖掘離不開海洋觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，海洋觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展離不開先進(jìn)的海洋儀器設(shè)備，研制微尺度湍流觀測(cè)儀器是獲取海洋湍流數(shù)據(jù)的核心。
　　海洋湍流混合過(guò)程的研究對(duì)理解海洋現(xiàn)象具有重要的科學(xué)

2、意義。隨著湍流觀測(cè)儀的不斷發(fā)展和海試數(shù)據(jù)量的增多，同時(shí)海洋湍流觀測(cè)采樣頻率高、數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)處理過(guò)程復(fù)雜的問(wèn)題，湍流觀測(cè)儀器依靠人工操作造成了工作效率低和可靠性差等問(wèn)題。
　　本文基于微尺度觀測(cè)儀器平臺(tái)研究設(shè)計(jì)了湍流觀測(cè)儀客戶端軟件，同時(shí)開展了室內(nèi)儀器測(cè)試和水槽比測(cè)試驗(yàn)等工作。首先針對(duì)湍流觀測(cè)儀自身拆卸時(shí)間長(zhǎng)、交互通信安全性差的問(wèn)題，利用VC++軟件實(shí)現(xiàn)了串口通信實(shí)現(xiàn)檢測(cè)硬件開機(jī)工作狀態(tài)及設(shè)置必要的工作參數(shù)。然后考慮到湍流采集頻率

3、高、時(shí)間長(zhǎng)、采樣參數(shù)帶來(lái)數(shù)量量大、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)周期長(zhǎng)的問(wèn)題，采用Matlab與VC++混合編程的思想，即在Windows系統(tǒng)下，采用VC++完成框架定制和界面開發(fā)，利用Matlab強(qiáng)大的矩陣計(jì)算數(shù)據(jù)操作以及數(shù)值分析功能,完成大量湍流信號(hào)、姿態(tài)信號(hào)、加速度信號(hào)的提取、拼接以及繪制信號(hào)在時(shí)域、頻域的特征曲線，結(jié)合湍流信號(hào)處理方法給出脈動(dòng)流速剪切波數(shù)譜與Nasmyth理論譜在波數(shù)空間圖，最終計(jì)算湍動(dòng)能耗散率。根據(jù)客戶端軟件上述功能，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)