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水下机器人在水母运动追踪研究中的应用

发布时间:2019-08-26 14:51人气:

人类对水母的研究非常有限,对水母的数量增长特点、活动规律了解甚少。水母的运行能力差,属随波逐流的浮游动物,我们很难用遥感、网具调查等手段进行水母的运动状况观测研究。水下机器人特有的视觉感知系统和在人为遥控指挥下的水下移动能力,为完成对水母的近距离追踪观测提供了可行的观测手段。
目前,国际上对自然海域的水母分布缺乏定量监测方法,一般采用目测水母数量的半定量方法观测水母的分布,使用水下机器人进行水母观测也仅限于在水下拍摄水母照片资料的阶段。我们使用的ROV水下机器人装备有水下高清录像机、可在弱光源下工作的黑白录像机和高清照相机,装有水平和垂直4个三维布置的推进器。在表层水体观测水母较易操作,由1名技术人员操作手持遥控器控制水下机器人的移动方向,跟踪海面水母的移动;由另1 名技术人员操作录像机录制水母的运行情况,并抓拍清晰度较高的水母运行姿态照片。为研究分析水母录像资料,测算水母移动速率,我们在水母追踪观测现场设置了辅助标尺等器具。底层观测较复杂,因此开启了水下照明设备,利用黑白录像机在较大范围内找寻水母,遥控操作水下机器人实施追踪,记录照相资料和高清录像资料进行水母识别分析,确定水母的分布和数量。初步的现场观测结果显示,水下机器人正成为水母分布数量监测方法研究的重要技术手段。
水下探测机器人
                                           水下探测机器人
该项目将水下机器人引入水母移动观测研究领域,还有很多技术问题有待解决。但是,北海监测中心在水下机器人追踪观测水母的试航工作中,成功地追踪观测了海月水母在表层海水中活动姿态,初步测算了其移动速度,观测到海月水母下沉后,在底层海水中的运动情况,是我国海洋生物科学研究领域首次现场观测到海月水母的垂直移动。由此,利用水下机器人观测水母在水下的分布状况、移动速度、垂直移动规律、生活状态及栖息环境等是可行的,水下机器人必将在水母灾害监测预警技术研究中发挥出更大作用。

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