在海洋探測、水下安防、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,拖曳式監(jiān)測系統(tǒng)以“動態(tài)覆蓋”的優(yōu)勢,成為廣域空間感知的核心裝備。這套由載體平臺、拖曳陣列、數(shù)據(jù)處理單元組成的移動監(jiān)測系統(tǒng),通過柔性拖曳結(jié)構(gòu)、模塊化傳感陣列、實(shí)時數(shù)據(jù)回傳的設(shè)計(jì),能在運(yùn)動中完成大面積區(qū)域的參數(shù)采集,突破了固定式監(jiān)測設(shè)備的空間局限,為復(fù)雜環(huán)境的全域感知提供高效解決方案。

從技術(shù)特性來看,拖曳式監(jiān)測系統(tǒng)的移動感知能力凸顯三大優(yōu)勢。首先是廣域覆蓋效率,依托船舶、水下機(jī)器人等載體平臺,拖曳速度可達(dá)5-15節(jié),單套系統(tǒng)日均監(jiān)測面積可達(dá)數(shù)十平方公里,是固定式監(jiān)測站的20倍以上,尤其適合海洋斷面調(diào)查、湖泊污染溯源等大范圍任務(wù)。其次是多參數(shù)同步采集,拖曳體可集成聲學(xué)多普勒流速儀、水質(zhì)傳感器、磁場探測器等模塊,同步獲取水文、水質(zhì)、地質(zhì)等多維數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采樣間隔低至1秒,實(shí)現(xiàn)“一行拖曳、多類感知”。此外,采用中性浮力設(shè)計(jì)與減震機(jī)構(gòu),能在波浪、水流擾動下保持穩(wěn)定姿態(tài),確保數(shù)據(jù)采集精度,測量誤差控制在5%以內(nèi)。
在實(shí)際應(yīng)用中,拖曳式監(jiān)測已成為多領(lǐng)域的移動實(shí)驗(yàn)室。在海洋科考中,科研船拖曳的多波束測深系統(tǒng)可快速繪制海底地形。在水環(huán)境治理中,拖曳式水質(zhì)監(jiān)測儀沿河道移動,可精準(zhǔn)定位污染源的擴(kuò)散路徑,為城市黑臭水體治理提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。在水下安防領(lǐng)域,拖曳式聲吶陣列能探測水下可疑目標(biāo),配合無人艇形成動態(tài)警戒圈,提升港口水域的安防等級。
隨著無人系統(tǒng)技術(shù)的成熟,拖曳式監(jiān)測正朝著自主化方向發(fā)展,無人船等載體的應(yīng)用使其擺脫對有人平臺的依賴。在需要大范圍、高效率環(huán)境感知的場景中,這款移動感知利器將持續(xù)拓展人類對復(fù)雜空間的認(rèn)知邊界。