船舶 GPS 可以测量水深吗?

81 2024-08-21 18:11

一、船舶 GPS 可以测量水深吗?

人们如果想深入了解海洋、在海上开展科学实验,开发或保护海洋资源,都需要获得一个最基础的海洋信息——水深。地球上海洋的平均深度大约为3800米,其中最深处是太平洋马里亚纳海沟“挑战者深渊”,深度大约11000米。

那么,这11000米水深是如何测量出来的呢?

有人问,用激光可以吗?陆地上我们就常用激光测量物体间的距离。

抱歉,答案还是

因为包括激光在内的电磁波在水中传播时衰减非常快,传播几百米就没能量了,所以肯定无法用于11000米深海域探测。

又有人问,用“尺子”怎么样?我把绳子绑上重物放入水中,等重物沉到底后,通过测量绳子的长度获得水深。

绳子(测深垂线)测量(图/中科院声学所)

再次抱歉,这个方法看似直观,实则……效率又低,测量结果误差又大,而且只有特殊制作的绳子才能身负重物沉到11000米水深还不断裂,反正也是

这也不可以那也不可以,到底怎么样才可以呢?

这个测量海洋深度的问题,当然早就有人思考过,并确实有几种方法是可行的,不然咱们怎么知道的大海有多深呢~

一种方法是布放深度计(或压力计)到海底进行测量。

不过这种方法布放回收过程需要很长时间,而且水深结果是根据压力和海水特性反演出来的,结果会有一定误差。因此,这种方法虽然空间分辨能力非常高,但探测效率(单位时间所探测的面积)非常低。

深度计测量(图/中科院声学所)

还有一种方法,是根据重力影响下不同深度的海平面高度不同这一特性,利用卫星遥感测量海平面高度进而反演水深的方法。

这种方法的探测效率非常高,但是探测结果的空间分辨能力较低,无法得到精确的海底地形数据。

卫星遥感测量(图/中科院声学所)

第三种,就是目前最常用的声学方法。

因为声波在水中传播时衰减远小于电磁波,频率越低衰减越小,所以通过合理选择频率,可实现11000米深海域探测。

一开始,科学家们使用的是单波束测深仪,它安装在船底,工作时向船的正下方发射一束声波信号,声波到达海底反射回来再由单波束测深仪接收。结合声波在水中传播速度、发射到接收所用传播时间,就可以计算出海底深度。

单波束测深仪可以快速有效地测量海洋深度,但一次测量只能获得一个位置的水深结果,效率还是比较低。

单波束测深(图/中科院声学所)

为了进一步提高11000米海域的声学探测效率,满足不断提高的科研需求,科学家们搞出了一个叫“全海深多波束测深系统”的东西

全海深多波束测深(图/中科院声学所)

全海深多波束测深系统也是安装于船体,工作频率一般为12kHz,从外观上看是两条阵,第一条是发射阵,沿着船体龙骨方向安装,它发出的声波信号会形成一个“发射扇面”,“照射”到垂直船体龙骨方向的海底条带的各个位置。在“发射扇面”上,波束沿着龙骨方向张开的角度较小,为0.5至2度,当波束角度为1度时,发射阵的长度约为8米。

第二条是接收阵,垂直于船体龙骨的方向安装,用于接收从海底反射和散射回来的声波信号。利用声学信号处理方法,接收阵可以只接收来自特定方向的声波信号,形成定向的“接收扇面”。在“接收扇面”上,角度为1至2度的多个窄波束垂直龙骨方向回收,当波束角度为2度时,接收阵的阵长约为4米。

全海深多波束测深系统的发射阵列和接收阵列示意图(图/中科院声学所)

“接收扇面”与“发射扇面”相交方向“照射”到的海底就是被测区域,根据声波信号传播回来的方向与往返时间,可以计算出被测区域的水深和距离船体的水平位置。

船下方的浅色区域即被测区域(图/中科院声学所)

多波束测深系统的接收阵可以同时接收成百上千个特定方向上的回波,也就是说,一次测量就可以获得成百上千个位置的水深。

因此,全海深多波束测深是目前既高效又准确的11000米海域(包括深海海域)水深测量方法,其空间分辨能力显著高于卫星遥感测量方法。

通常情况下,船一边向前航行,一边测量水深,这样一次又一次的测量结果拼接起来,就能够得到一片区域的水深图,也就是海底地形图。

而在实际测量中,全海深多波束测深系统必须面临的难题是波束稳定技术。

众所周知,大部分时间里海洋不会风平浪静。

不光海面上波涛翻滚,有时看似平静的海面下也不平静

海水中的声速约为1500米/秒,探测11000米海域时,全海深多波束一次测量过程(从开始发射声波到接收完最远端返回的声波)需要几十秒,在这段时间里船的姿态始终随着风浪变化,此时声波的发射方向和回波接收方向可能都不再是预设的方向,得到的水深结果就会存在误差,拼接起来的水深图可能会发生扭曲。

风浪导致船体姿态变化,测深的波束难以稳定(图/中科院声学所)

这时候就要放大招了!

通过预测船体的姿态,全海深多波束测深系统采取相应的补偿措施,无论船的姿态如何变化,最终发射和接收的声波都能稳定在预定的方向上,获得更加均匀的探测结果。

为了使声波条带尽可能与船航行方向垂直,发射时采用向不同方向分别发射多个声波扇面拼成整个声波条带的策略,此时各个扇面“照射”海底区域的中心的连线垂直于船行方向。

波束稳定效果(图/中科院声学所)

此外,为更好地实现11000米海域水深探测,全海深多波束测量还采取多种消除误差和偏差的措施,包括选择合理的发射信号,进行姿态、位置、声速偏差修正以及多普勒效应修正等。

全海深多波束测深系统可实现波束实时稳定(图/中科院声学所)
多种测深手段的比较(图/中科院声学所)

在实现11000米深海域高效准确探测的同时,全海深多波束测深系统还具备最浅在20米深海域进行探测的能力,并利用声波探测海底地貌与水中目标,为深海海域探测提供更丰富的探测信息。

全海深多波束测深系统绘制的海底地形图(图/中科院声学所)

而且近期,以中科院声学所为核心的科研团队,经过十年的艰苦研制与技术攻关,成功研制出了我国首套具有自主知识产权的全海深多波束测深系统,并且已安装于科学考察船开展了6000多公里测线应用示范,使我国成为继挪威、德国和丹麦之后第四个研制出现代全海深多波束测深系统的国家!

良器在手,深海地图我有(图/中科院声学所)

作者:中国科学院声学研究所 海洋声学技术中心 王舒文 刘晓东

出品:科普中国 科普融合创作与传播项目

监制:中国科学院计算机网络信息中心

科普融合创作与传播项目是中国科普博览团队在做的科普中国子项目,欢迎投稿(原创科普),邮箱yddzptj@cnic.cn,稿费多,平台广,速来~

二、gps公司产品?

GPS公司的产品包括车载导航系统、手持式GPS设备、智能手表、无人机、船舶导航系统等。车载导航系统可以提供实时导航、交通信息和语音提示,帮助驾驶员准确到达目的地。

手持式GPS设备适用于户外活动,可以提供定位、导航和记录轨迹等功能。

智能手表集合了GPS定位、健康监测和通讯功能,方便用户进行运动追踪和定位。无人机配备GPS系统,可以实现精准悬停、自动返航和航线规划等功能。

船舶导航系统利用GPS技术提供船舶定位、航行信息和海图显示,确保船只安全导航。

三、gps产品ui设计

GPS产品UI设计

随着科技的不断进步,GPS产品在我们的日常生活中占据了越来越重要的地位。针对GPS产品的用户界面(UI)设计,不仅要考虑到功能性和实用性,更需要关注用户体验和界面美感,以确保用户能够方便、快捷地使用这些产品。

本文将深入探讨GPS产品UI设计的关键要素,探讨如何通过合理的UI设计提升GPS产品的用户体验,并最终实现产品的商业成功。

用户界面设计原则

在进行GPS产品的UI设计时,有一些重要的原则需要遵循。首先是简洁性,界面应简洁明了,避免过多繁杂的信息干扰用户。其次是一致性,保持界面风格统一,让用户在不同功能模块间切换时能够保持一致的操作体验。另外,还要注重可用性,确保用户能够轻松找到他们需要的功能并完成操作。

此外,还需要考虑到反馈机制和易读性。及时的反馈能够让用户了解他们的操作是否成功,而良好的易读性则能够让用户更快速地获取信息。这些原则是设计优秀GPS产品UI的基石,对于设计师来说至关重要。

界面布局与导航设计

界面布局是GPS产品UI设计中极为重要的一环。合理的布局能够帮助用户快速了解界面结构,方便他们找到需要的功能。在设计界面布局时,应考虑到信息的重要性排序,将重要的功能放置在用户容易看到和操作的位置。

另外,导航设计也至关重要。清晰的导航菜单能够帮助用户快速定位自己所需的功能,减少用户的学习成本。在设计导航时,应考虑到用户的使用习惯和行为特征,以便设计出更加贴近用户需求的导航系统。

色彩与图标设计

色彩和图标在GPS产品UI设计中扮演着至关重要的角色。色彩的运用能够影响用户的情绪和体验,合理的色彩搭配可以让界面更加美观,同时也能够帮助用户快速识别不同功能。图标设计也是必不可少的一部分,清晰简洁的图标能够提高用户的识别度和操作效率。

在选择色彩和设计图标时,应考虑到产品的定位和用户群体特点,避免出现不符合产品风格或用户喜好的情况。色彩和图标设计需要综合考虑UI设计的整体风格,与界面布局、导航设计相协调,形成统一的视觉效果。

交互设计与动效应用

交互设计是GPS产品UI设计中至关重要的一环,其目的是让用户更加流畅地与产品进行交互。良好的交互设计能够减少用户的操作步骤,提高用户的使用效率,从而提升用户体验。

动效的应用也是设计师需要考虑的重要因素之一。适量的动效能够增加界面的活力和趣味性,吸引用户的注意力,同时也可以引导用户完成操作。但是动效的应用需注意适度,避免过多炫酷的动画效果影响用户的使用体验。

结语

总的来说,GPS产品UI设计是一个复杂而重要的工作,需综合考虑用户体验、界面美感和功能实用性。设计师在进行GPS产品UI设计时,要遵循一系列设计原则,合理布局界面、设计导航、选择色彩和图标、优化交互和动效应用。只有满足用户需求和提升用户体验,GPS产品才能在激烈的市场竞争中脱颖而出,取得商业成功。

四、船舶gps老是报警怎么关闭?

不用关,有时候信号丢失很正常的。

五、船舶产品发展特点?

船舶产品的发展特点包括技术创新、环保和节能、安全性和舒适性的提升。随着科技不断进步,船舶产品的技术水平也在不断提高,例如船舶自动化、数字化、智能化等方面的应用。

同时,环保和节能也成为了船舶产品发展的重要趋势,如采用LNG动力、节能设计等。

此外,为保障船员和乘客的安全,船舶产品的安全性也得到了提升,如使用新型材料、强化结构设计等。

同时,船舶产品的舒适性也在不断改善,如增加娱乐设施、提高乘坐舒适度等。

六、产品问题报告模版怎么写?

我看问题标签打了产品设计,应该是指产品经理或产品工作人员相关的, 那我以产品经理的角度来回答:

  1. 问题描述:在这个部分中,需要清晰地描述产品出现的问题。这包括问题的具体表现、影响范围以及出现的频率等信息。最好能够提供一些截图或录屏等材料,以帮助读者更好地理解问题。
  2. 影响评估:这个部分需要对问题的影响进行评估。这包括影响的严重程度、影响的用户数量以及影响的时间等信息。对于严重程度较高的问题,需要尽快采取措施解决。
  3. 根本原因分析:在这个部分中,需要分析问题出现的根本原因。这可以帮助团队更好地理解问题,并提出更有效的解决方案。根本原因可能涉及产品设计、系统架构、代码实现等多个方面。
  4. 解决方案建议:在这个部分中,需要提出解决问题的具体方案。这包括需要修改的代码、需要重新设计的功能、需要加强的测试等信息。解决方案建议需要尽可能详细和具体,以便团队能够快速落实。
  5. 进度跟踪:在这个部分中,需要跟踪解决问题的进度。这包括相关人员的反馈、修复进度、测试进度等信息。如果有必要,可以设置一些里程碑来帮助跟踪进度。
  6. 总结:在这个部分中,需要对整个问题报告进行总结。这可以帮助团队更好地理解问题的严重性,并提出更有效的解决方案。总结也可以包括对问题的预防措施建议等信息。

七、船舶c站有内置gps吗?

船舶 C 站通常指的是船舶通信系统中的卫星通信站,用于进行卫星通信和位置跟踪。大多数现代船舶 C 站都内置了全球定位系统(GPS)接收器。GPS 是一种基于卫星的导航系统,能够提供准确的位置、速度和时间信息。通过内置的 GPS 接收器,船舶 C 站可以获取船舶的实时位置,并将其传输到岸上的监控中心或其他相关设备。内置 GPS 接收器的船舶 C 站可以提供以下功能:位置跟踪:船舶 C 站可以实时跟踪船舶的位置,包括经度、纬度和高度等信息。这些位置数据可以通过卫星通信传输到岸上的监控中心或其他相关设备。导航辅助:GPS 接收器可以提供船舶的导航信息,帮助船员确定船舶的航向和速度,以确保船舶按照预定航线行驶。安全监控:通过实时位置跟踪,岸上的监控中心可以及时了解船舶的位置和行驶状态,以便在紧急情况下提供援助或采取必要的措施。需要注意的是,不同型号和品牌的船舶 C 站可能在功能和性能上有所差异。一些较旧的船舶 C 站可能没有内置 GPS 接收器,或者需要外部连接 GPS 设备来获取位置信息。在选择和使用船舶 C 站时,应根据实际需求和要求来确定其是否具备内置 GPS 接收器以及其他相关功能。

八、船舶产品的典型特征?

由船舶产品的特点是批虽小、手工作业多、工序的相互交叉和干扰大,再加上外场作业量多.受气候环境的影响大.船舶产品使生产效率和工时利用率低,且波动因素过多

九、三类无菌新产品研究综述模版?

以下是一种可能的三类无菌新产品研究综述模版:

概述:

介绍无菌产品的背景和重要性,并简要描述本文将要讨论的三种无菌新产品。

第一类无菌新产品:

介绍第一种无菌新产品的特征、原理、制备方法和应用领域,同时对其优缺点进行评述。

第二类无菌新产品:

介绍第二种无菌新产品的特征、原理、制备方法和应用领域,同时对其优缺点进行评述。

第三类无菌新产品:

介绍第三种无菌新产品的特征、原理、制备方法和应用领域,同时对其优缺点进行评述。

比较分析:

对三种无菌新产品进行比较分析,包括它们的异同点、优劣势以及适用场景等。

展望未来:

对无菌产品的未来发展趋势进行展望,探讨无菌技术在生产和医疗等领域的潜在应用,并展示当前研究中的挑战和机遇。

结论:

总结各类无菌新产品的现状和前景,强调其在相关领域中的作用,为无菌技术的应用提供参考和指导���

十、产品质量证明书怎么写?

您好: 一、产品质量书

  产品质量证明书是由生产企业的质量管理检测部门出具的,同时该生产企业的检测实验室应当取得相关部门的认定,产品质量证明书一般没有固定的格式,根据产品、材料的不同体现其检测性能参数等即可,需要单位盖检测专用章。

  二、产品质量证明书(文件): 

  1、产品质量证明书(文件)国外比较通用,国内有些重要的产品或材料也要提供,比如主要建材水泥、钢材、压力容器、钢丝绳等。

  2、它不但标明产品的型号、规格、批号和检验人员,一般还标明所用原材料规格、性能参数,并且提供就主要性能指标提供试验报告或检测报告,试验或检测结果,试验或检测所采用的标准,抽样方法等信息。

  3、有的还附上主要的计算方法和步骤等。因此质量证明书更具有可信度。

  三、产品质量质量书范本格式

  产品质量证明书

  产品名称

  产品编号

  质量保证工程师(签章)

  单位法定代表人(签章)

  质量检验专用(公章)

  产品合格证

  制造单位制造许可证编号

  产品名称 类 别 设计单位 设计批准书编号

  图 号 订 货 单 位 产品编号 制 造 编 号

  制造完成日期 年 月 日

  本压力容器产品经质量检验符合《压力容器安全技术监察规程》、设计图样和技术条件的要求。

  质量总检验员签字 年 月 日

  质量检验专用(公章) 年 月 日

  产 品 技 术 特 性

  产品编号

  产品主要受压元件使用材料一览表

  审核人:

  填表人:

  年 月 日

  产品焊接试板力学和弯曲性能检验报告

  产品编号

  理化责任师:

  填表人:

  年 月 日

  生产重要产品和材料的企业会出具产品质量证明书,然后该企业的相关的质量检测部门会知道产品质量证明书怎么写,主要写产品的型号、检测员标号、检测结果等等,不同的产品的产品质量证明书不同,如果企业生产比较重要的产品材料时,一定要积极出具产品质量证明

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
相关评论
我要评论
点击我更换图片
下一篇:如何做好非标采购?
上一篇:返回栏目