国产海洋观测设备如何应对复杂水文环境?——从偶信科技的实践看技术适配逻辑

国产海洋观测设备如何应对复杂水文环境?——从偶信科技的实践看技术适配逻辑

内河航道数字化浪潮:偶信科技ADCP如何赋能内河航道数字化升级?偶信科技通过自主研发打破高端ADCP垄断,凭借技术突破和战略布局,推动国产ADCP从“可用”走向“好用”“必用”,引领行业新发展。偶信DVL-300-FA4以300kHz声学硬件为根基,依托四波束Janus阵列实现信号冗余,依靠自研信号算法解决弱回波与复杂水体干扰,搭配底水跟踪无缝切换机制,在大离底高度工况下持续锁底,输出高置信对地速度观测。偶信River-ADCP-600-FA5走航式流速剖面仪凭借其极具前瞻性的五波束声学阵列,成功跨越了洪峰高动态走航、山区陡峭不规则底床、高含沙动床流态以及感潮区异向复杂流等一系列水文测验“深水区”。偶信River-ADCP-600-FA5走航式流速剖面仪凭借其极具前瞻性的五波束声学阵列,成功跨越了洪峰高动态走航、山区陡峭不规则底床、高含沙动床流态以及感潮区异向复杂流等一系列水文测验“深水区”。

大洋鲸豚行踪飘忽,偶信科技自容式水听器如何长期聆听深海生物吟唱?

偶信科技自容式水听器无需线缆供电传输,可在海底定点值守数月,持续记录海洋生物发声信号,为大洋生物多样性调查、迁徙规律研究搭建长期水下声学观测节点。

海洋哺乳动物高度依赖水下声波完成通讯、导航与捕食,传统海洋生物调查多依托科考船走航目视观测,受海况、天气、光照限制巨大,很多深海物种极少被肉眼观测。被动声学监测是研究鲸豚、齿鲸等生物的核心手段,但深海难以铺设长期缆系观测节点。


偶信科技自容式水听器无需线缆供电传输,可在海底定点值守数月,持续记录海洋生物发声信号,为大洋生物多样性调查、迁徙规律研究搭建长期水下声学观测节点。

海洋生物声学调查的观测瓶颈

科考船航次成本高昂,出海窗口期有限,短时间走航调查只能获取瞬时样本,很难捕捉季节性迁徙的鲸豚种群。很多深海区域通信困难,有线海底观测网造价极高,难以大面积布设。鲸豚发声信号跨度大,从几十赫兹的低频长鸣到高频咔嗒声混杂在海浪、洋流、地震、船舶等复杂背景噪声中,对采集设备的灵敏度、噪声控制提出极高要求。

另外,野外布放环境恶劣,深海高压、低温、海洋生物附着,普通记录仪长期放置后密封失效、电路漂移,出现信号失真。多节点阵列观测时,不同设备时间基准不一致,无法依靠声信号时差估算动物方位,难以判断种群空间分布。大量原始水声数据存储压力大,连续采集会快速耗尽存储空间与电量,传统设备只能缩短采样周期,丢失大量生物信号。

高灵敏低噪传感,捕获隐匿在背景中的生物声纹

偶信科技自容式水听器采用优化封装的压电传感单元,高灵敏度设计可以捕捉远距离传播的鲸豚低频鸣叫声,低噪声模拟前端减少电路本身带来的干扰,在低背景噪声海域分辨微弱生物声信号。

设备带宽覆盖海洋哺乳动物主要发声频段,24 位高精度采样保证声纹细节完整留存,为后期声信号识别、物种分类、个体特征提取提供高质量原始数据。支持定时唤醒、间歇采集策略,科研人员可预设采集计划表,非目标时段降低采样率,在保留关键声学事件的前提下节约电量与存储空间,大幅延长布放周期。

深海可靠封装+原子钟同步,搭建分布式被动声学阵列

设备主体采用钛合金耐压舱,具备优秀的抗高压、抗盐雾腐蚀性能,舱体表面平滑处理降低海洋生物附着,适配坐底基座部署于大陆坡、海盆等深海区域。整机一体化密封设计,独立电池与本地存储,投放后自主运行,待数月后科考船回收读取全部声学数据。

内置原子钟,多台水听器布放组成阵列,微秒级时间同步,利用不同节点接收信号的时间差,对鲸豚声源进行方位估计,判断动物游动轨迹。设备可搭载在潜标系统上,和ADCP等海洋动力设备协同观测,同步获取流场数据与生物声学数据,分析洋流、温跃层对生物分布的影响。

总结

海洋生物声学观测,不再局限于短期科考船目视调查,长期被动声学监测已经成为大洋鲸豚研究的主流手段。

偶信科技自容式水听器依靠低自噪声、宽频高保真采集能力,捕捉微弱的海洋生物声信号;无缆自容结构,配合低功耗调度策略,实现海底长达数月无人值守观测,原子钟同步技术支撑阵列声源定位。这套设备为海洋生物多样性调查、物种迁徙规律研究、远洋船舶噪声对海洋哺乳动物影响评估提供稳定观测工具,助力深海生物科研,帮助科研人员持续聆听大洋深处的生命之声。