北極海洋觀測浮標(biāo)故障機(jī)理和服役安全性研究.pdf

1、北冰洋冰區(qū)能夠明顯的影響北極冷空氣的范圍以及強(qiáng)度，是全球氣候中非常關(guān)鍵的組成部分。隨著溫室效應(yīng)的逐步提升，北極海冰的面積、厚度較以往相比發(fā)生了大的變化，這將對我國甚至是全世界范圍內(nèi)氣候產(chǎn)生的嚴(yán)重影響。因此，觀察海冰范圍以取得極地海冰的物理參數(shù)是進(jìn)行極地氣候研究的必備基礎(chǔ)以及重要條件。
　　根據(jù)極區(qū)的環(huán)境的地理特性，建立一個(gè)具備在惡劣環(huán)境下長期、連續(xù)、正常工作的觀測系統(tǒng)十分必要。通過在北冰洋地區(qū)安裝浮標(biāo)系統(tǒng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對該地區(qū)的水文

2、信息以及氣象信息等進(jìn)行低成本、低能耗、高效率的收集，從而研究這些信息之間的關(guān)系。通過搭載不同類型的傳感器，極地浮標(biāo)可以進(jìn)行目標(biāo)測量、目標(biāo)感知、追蹤。
　　但由于北極地區(qū)有著非常嚴(yán)峻的氣候條件，這對浮標(biāo)通信網(wǎng)絡(luò)路由安全性提出了更高的要求。故本文對浮標(biāo)通信的失效機(jī)理進(jìn)行了分析并對浮標(biāo)通信安全性的提高進(jìn)行了研究。
　　本文中首先對極區(qū)浮標(biāo)通信故障機(jī)理進(jìn)行了介紹。其次，對國內(nèi)外傳感器網(wǎng)絡(luò)安全性研究的發(fā)展進(jìn)行了闡述。再次，對浮標(biāo)的整體

3、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過AQWA軟件進(jìn)行模擬仿真，給出了浮標(biāo)體正常工作的設(shè)計(jì)參數(shù)。最后，以此為基礎(chǔ)，本文對浮標(biāo)所搭載的聲學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了可靠性研究。由于浮標(biāo)所搭載的水下聲學(xué)傳感器所組成的網(wǎng)絡(luò)具有有限的帶寬和功率資源的特性，地理信息路由成為了研究的首選，但地理路由中的許多迂回算法卻不適用于三維水下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。除此之外，生成樹路由用于此類網(wǎng)絡(luò)時(shí)可有效發(fā)現(xiàn)迂回路徑，但該路由的有效性又很大程度上取決于預(yù)構(gòu)建生成樹的質(zhì)量?？傮w而言，大多數(shù)現(xiàn)有生成