项目成果/简介: 潜标可实现全海深海洋环境的定点、长期、连续、多层次、多要素同步观测，并具有隐蔽性好、不易被破坏等优点，是开展海洋环境长期连续观测最有效的手段。 自主研发系列海洋动力环境监测潜标：2008年以来，团队突破了深海潜标系列关键技术，自主研发了“海洋动力环境多尺度同步观测潜标”、“定时卫星通讯潜标”等系列高可靠性深海潜标，实现了海洋动力环境长期连续准实时观测。相关研发成果已获4项国际发明专利及8项国家发明专利授权。基于研发的潜标，在南海、西太平洋、东印度洋累计布放潜标400余套次，总结出一套安全高效的规范化、标准化的潜标布放回收作业流程，作业成功率达到100%，解决了我国海洋环境长期连续观测技术瓶颈，大幅提升了我国海洋环境长期连续观测水平。 构建了国际上规模最大的区域海洋潜标观测网—南海潜标观测网：自2009年以来，在南海开展潜标布放回收航次22次，累计布放各类潜标350套次，目前同时在位观测潜标42套，观测海域横跨吕宋海峡、南海深海盆、南海东北部与西北部陆坡陆架区，最长工作时间已接10年，是世界上规模最大的区域潜标观测网。南海潜标观测网于2017年完成潜标观测站位在南海深海盆的全面覆盖，实现了南海复杂环境的长期连续观测。上述成果入选2017年度“海洋与湖沼十大科技进展”。 构建了横跨西太平洋热带-副热带的全水深潜标观测阵：2015年以来，在西太平洋热带、副热带海域布放海洋动力环境监测潜标60余套次，构建了横跨热带、副热带（0-22°N）的西太平洋潜标观测阵，实现了西太平洋低纬度流系时空特征、中尺度/亚中尺度过程及混合的长期连续观测，有力支撑了西太平洋海洋动力环境研究工作的开展。 成功布放回收国际上首套万米综合观测潜标：基于自主研发的海洋动力环境监测潜标，2016年1月在马里亚纳海沟挑战者深渊成功布放国际上首套万米多学科综合观测潜标，并于2016年9月成功回收。目前以在马里亚纳海沟深渊海域构建了由6套潜标构成的海沟观测阵，实现了深远海域海洋动力环境的长期连续监测，体现了我国深远海长期连续调查的技术水平。项目阶段:工业化生产阶段效益分析: 该系统主要用于海洋动力环境的长期连续监测，是海洋环境监测最基本的设备和手段，可为海洋动力过程科学研究、海洋数值预报模式同化验证、海洋环境安全保障、海洋生态环境监测等提供数据和平台支撑，具有重要的科学、社会和军事意义。随着当前海洋科学研究、海洋资源开发、海上经济贸易、海上军事活动等方面的迅速发展，对海洋动力环境的观测和认知的需求日益迫切，海洋动力环境监测潜标的需求量迅速增加，具有突出的经济效益前景。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:US 9,372,082 B1 US 9,423,251 B2 US 9,593,947 B2 US 9,557,171 B2 201410252441.0 201410252601.1 201410821320.3 201510243938.0 201510244120.0 201510244469.4 201510244144.6 201410820855.9技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无

潜标可实现全海深海洋环境的定点、长期、连续、多层次、多要素同步观测，并具有隐蔽性好、不易被破坏等优点，是开展海洋环境长期连续观测最有效的手段。 自主研发系列海洋动力环境监测潜标：2008年以来，团队突破了深海潜标系列关键技术，自主研发了“海洋动力环境多尺度同步观测潜标”、“定时卫星通讯潜标”等系列高可靠性深海潜标，实现了海洋动力环境长期连续准实时观测。相关研发成果已获4项国际发明专利及8项国家发明专利授权。基于研发的潜标，在南海、西太平洋、东印度洋累计布放潜标400余套次，总结出一套安全高效的规范化、标准化的潜标布放回收作业流程，作业成功率达到100%，解决了我国海洋环境长期连续观测技术瓶颈，大幅提升了我国海洋环境长期连续观测水平。 构建了国际上规模最大的区域海洋潜标观测网—南海潜标观测网：自2009年以来，在南海开展潜标布放回收航次22次，累计布放各类潜标350套次，目前同时在位观测潜标42套，观测海域横跨吕宋海峡、南海深海盆、南海东北部与西北部陆坡陆架区，最长工作时间已接10年，是世界上规模最大的区域潜标观测网。南海潜标观测网于2017年完成潜标观测站位在南海深海盆的全面覆盖，实现了南海复杂环境的长期连续观测。上述成果入选2017年度“海洋与湖沼十大科技进展”。 构建了横跨西太平洋热带-副热带的全水深潜标观测阵：2015年以来，在西太平洋热带、副热带海域布放海洋动力环境监测潜标60余套次，构建了横跨热带、副热带（0-22°N）的西太平洋潜标观测阵，实现了西太平洋低纬度流系时空特征、中尺度/亚中尺度过程及混合的长期连续观测，有力支撑了西太平洋海洋动力环境研究工作的开展。 成功布放回收国际上首套万米综合观测潜标：基于自主研发的海洋动力环境监测潜标，2016年1月在马里亚纳海沟挑战者深渊成功布放国际上首套万米多学科综合观测潜标，并于2016年9月成功回收。目前以在马里亚纳海沟深渊海域构建了由6套潜标构成的海沟观测阵，实现了深远海域海洋动力环境的长期连续监测，体现了我国深远海长期连续调查的技术水平。

厦门大学海洋监测与信息服务平台( Marine Monitoring and Information Service Platform, Xiamen University，简称MIS)，即厦门及其毗邻海域海洋经济发展及海洋生态文明建设信息服务平台二期（No:15PZB009NF05），由厦门南方海洋研究中心与厦门大学联合共建，平台致力于构建以水环境观测网络、海洋动力学模型、遥感技术为基础的信息集成与共享服务平台，应用于海洋灾害跟踪与风险评估、海洋工程支撑与服务、海岸带动态变化监测、水环境安全以及海洋经济发展布局等，推广海洋监测与信息技术等海洋高新技术的应用和示范，服务于区域海洋经济发展及海洋生态文明建设。

突破了多源卫星数据融合处理、海洋地理信息精细反演、陆海垂直基准无缝转换等关键技术，形成了自主创新的海洋测绘卫星大地测量技术方法体系。研制了我国首个国际同期分辨率最高、精度优于5cm的全球平均海面高模型WHU2000；反演了全球1′×1′分辨率的海洋重力异常和海底地形模型；率先构建了中国近海大范围无缝深度基准模型，实现了与国家陆地高程基准的无缝转换；并拓展用于内陆水域，实现了对我国主要湖泊水位和长江流域水储量等的变化监测

航空吊放声纳：是一种装备于反潜直升机上的机载声纳设备，用于对水下潜艇等目标的搜索、定位、识别、跟踪和监视。吊放声纳系统包括：水下分机、吊放电缆、收放绞车、发射接口分机、显示控制分机等。 工作时直升机悬停在空中，通过绞车和吊放电缆将水下分机放入水中，对目标进行搜索和探测。该类型的声纳探测深度可变、目标探测精度高，是海军反潜效果最好的声纳设备之一。 航空声纳浮标：是装备于反潜巡逻机、反潜直升机和某些水上飞机的声纳设备，用于对水下潜艇等目标的大范围搜索、定位、识别和跟踪。声纳浮标属一次性使用的消耗性器材，其外形呈圆柱形，顶部有可分离的减速装置和天线护罩，壳体内安装有可折叠的天线、无线电发射机、声信号放大器、声纳基阵、电池和浮标自沉装置等。

项目背景：海洋环境要素的大范围、长时间、高时空分辨率 监测和获取对海洋与气候预报对海洋环境安全保障意义重大。虚 拟锚系浮标既可在无定点锚情况下，实现一定半径范围内的位置 保持，并进行相应海域的长期、多参数、实时观测；也可根据特 定目的作业需要，以自主走航方式实现观测海域的机动调整，并 在浮标出现故障或达到保养周期时自动返航。由于传统虚拟锚系 浮标的主体舱和推进装置于多相流场环境中运动机制复杂、耦合 特征明显，导致其位置保持时振动剧烈、稳定性差，而在自主走 航时又流体阻力高、推进能耗大，严重限制其作业目标的高效实 现。因此，研究虚拟锚系浮标的多体运动耦合机理，突破减阻节 能的关键技术瓶颈，进而提高续航与作业能力成为当前研发新型 虚拟锚系浮标所迫切需要解决的难题。基于流体动力学原理提出 虚拟锚系浮标的低阻减摇设计方案；基于风帆形式开发一种海上 清洁能源驱动的虚拟锚系浮标节能推进技术。 所需技术需求简要描述：（1）设计新型浮标结构主体，减小 其航行阻力、降低环境流场引起的运动响应幅度，且具有良好的 操纵性能，并保证其有效载重≥600kg、 最高航速≥3.5 Kts； （2）开发一种适合虚拟锚系浮标结构特点、可靠性更高的风帆 推进技术，克服复杂作业环境下传统软帆自动控制难度大、风载脉动剧烈的缺点，并保证高海况下浮标主体的生命力。（3）完成 新型虚拟锚系浮标的航行、动力响应、推进等性能的数值模拟与 分析，在型线结构优化基础上，建造样机并进行实地海上作业测 试，验证设计方案及关键技术的可行性与可靠性。（4）虚拟锚系 浮标，长期大范围平均航行速度≥1 Kts，24 小时内虚拟锚泊定 点误差小于 5000 米半径概率≥80%，观测数据可靠率不小于 95%。  对技术提供方的要求:在相关领域中具有丰富经验的院校或 科研院所。 

说   明 1、海事油缸：主要用于海面吊装设备，活塞杆表面经过特殊化学处理，能有效防止氯离子的腐蚀。采用最先进的设计方案，为吊装设备的安全使用提供了有力保障。 序号 型    号 安装距（mm） 行程（mm） 缸径（mm） 杆径(mm） 工作压力（MPa） 油口尺寸(mm） 1 HSG-G180/125*2000-00 2840 2000 180 120 31.5 M30*1.5 2

团队具备成熟的高性能电机研发能力，具备瞬态有限元仿真技术、多物理场联合仿真技术、场路耦合仿真技术，能够定制开发有刷/无刷直流、感应电机、电励磁/永磁同步等各类电机，助力多家企业实现核心电机自主化、国产化。 团队研发了基于空间磁场的高性能电机健康状态在线监测系统，能够实时监测电机健康状态，即使发现电机微小故障，有效提高电机可靠性。

2018 年我国混凝土使用方量超过 100 亿方，是海洋工程建设最大宗的建筑材料。但看似无比坚硬的混凝土材料并不像人们想象的那样坚固、耐久。滨海重大基础设施往往过早失效，服役寿命较短，经济损失巨大，严重制约环境保护与经济可持续发展战略的实施。因而，确保并延长海洋环境重大基础设施服役寿命是急需解决的重大战略问题。团队针对现代海洋工程钢筋混凝土结构面临的易开裂、难防护、钢筋锈蚀严重、长期性能难以准确评估等问题，聚焦“海洋环境混凝土结构耐久性基础理论与设计方法”、“绿色长寿命混凝土开发与应用”和“海洋工程耐久性监测与评估”，形成核心技术，研究成果推广应用于青岛胶州湾海底隧道、青岛地铁、青连铁路、青荣城际铁路、台山核电等重大工程。