研究人员构建系统以自主跟踪北极冰融化

快速阅读: 《机器人报告》消息，佛罗里达大西洋大学的研究者提出了一种新型自主北极冰观测方法，通过设计一种小型水线面双体船（SWATH），作为水下无人机（AUV）和空中无人机的停靠站。该SWATH船使用太阳能和水下涡轮机发电，确保长期任务支持。研究成果发表在《应用海洋研究》期刊上，可提供关于北极海冰融化的新数据。这一系统支持科学研究、环境保护和资源管理，为全年监测北极奠定基础。

佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的研究者们今天提出了一种替代的、自主的北极冰观测方法。研究人员表示，这种方法有望提高海洋载具的自主性，有助于海上任务，并更深入地了解融化的北极海冰对海洋生态系统的影响。理解海冰在北极的生态角色至关重要，特别是因为该地区的海冰范围正以前所未有的速度减少。此外，专家们还感兴趣于了解如果海冰融化得更快，北极海洋生态系统将会发生什么变化。为了回答这些问题，在恶劣的北极环境中需要一个长期监测和数据收集系统。然而，直接观察是具有挑战性的，因为卫星传感器的空间分辨率较低，无法检测到冰的精细分形结构。由于极端天气条件和浮冰障碍，派遣有人驾驶的船只进入该区域也十分困难。传统的海洋观测方法提供的时空覆盖有限，而水下无人机（AUV）和空中无人机则受到能源限制，限制了它们的研究潜力。这项研究由佛罗里达大西洋大学海洋与机械工程系博士毕业生徐文强博士领导。佛罗里达大西洋大学团队的概念设计包括一种小型水线面双体船（SWATH），作为AUV和空中无人机的停靠和充电站。这种SWATH船经过工程设计确保稳定，可以在融冰和各种海况中航行。它被设计为自给自足，使用自动航行、太阳能板以及位于双体船之间的水下涡轮机来生成和存储能量，确保持续的任务支持。该系统将利用先进技术从空中、水面和水下监测北冰洋。“我们提出的自主观测平台系统为研究北极环境和监测海冰融化的影响提供了一个全面的方法。”佛罗里达大西洋大学海洋与机械工程系高级作者兼教授苏宗超博士说。“其设计和功能使其能有效应对北极的独特挑战。通过提供一个可持续的数据采集平台，这个设计支持科学研究、环境保护和资源管理，为全年监测北极奠定了基础。”研究团队的成果该研究结果发表在《应用海洋研究》期刊上，表明利用风帆船的动力驱动涡轮机发电是一种可行的方式，可以支持长期的北冰洋监测任务。设计与它所监测的环境相融合，提供了卫星和有人驾驶船只无法提供的关于北极海冰融化的全新数据。其船舶对于海洋数据收集至关重要，集成了空中无人机和AUV进行实时监测、资源勘探和研究。这些无人机配备高分辨率相机和传感器用于测绘和导航，而AUV则收集水下数据。DJI码头2系统使无人机能够自主降落、充电并重新部署，而先进的水下对接系统允许AUV补充燃料并传输数据，从而延长其工作范围。水下船体中的调查仪器收集特定任务的数据，这些数据在船上处理并通过卫星传输，实现长期无人监控海洋。

(以上内容均由Ai生成)