北極海洋觀測浮標故障機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度，是全球氣候中非常關鍵的組成部分。隨著溫室效應的逐步提升，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氣候產生的嚴重影響。因此，觀察海冰范圍以取得極地海冰的物理參數(shù)是進行極地氣候研究的必備基礎以及重要條件。
　　根據極區(qū)的環(huán)境的地理特性，建立一個具備在惡劣環(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)安裝浮標系統(tǒng)，就能夠實現(xiàn)對該地區(qū)的水文

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

3、結構進行了設計，通過AQWA軟件進行模擬仿真，給出了浮標體正常工作的設計參數(shù)。最后，以此為基礎，本文對浮標所搭載的聲學傳感器網絡進行了可靠性研究。由于浮標所搭載的水下聲學傳感器所組成的網絡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絡拓撲結構。除此之外，生成樹路由用于此類網絡時可有效發(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構建生成樹的質量?？傮w而言，大多數(shù)現(xiàn)有生成