Offshore Sensing AS简介：

挪威Offshore Sensing AS公司成立于2014年，是Christian Michelsen Research的商业化运作子公司。CMR长期生产锚系和漂流浮标产品，漂流浮标价格便宜、易于投放、可通过卫星通讯。但是漂流浮标有很多局限性，它们会很快的漂过用户感兴趣的区域，因此限制了其实用性和作业时间。因此在2005年CMR基于漂流浮标的基本原理，设想设计一个仪器搭载平台，不会漂过用户感兴趣的区域，又可以无需使用锚系而进行定点观测，Sailbuoy由此产生。2009年对Sailbuoy进行了一系列的现场测试包括近海远海，进一步的改进设计，提高质量。到目前为止Sailbuoy已成为一款成熟的商业化产品，Offshore Sensing AS公司目前研发、生产和销售Sailbuoy。

Sailbuoy介绍：

Sailbuoy是一个拥有长期续航能力的海洋自主巡航观测系统。不会轻易漂过您感兴趣的海上区域，又可以无需使用锚系而进行定点观测。

Sailbuoy海洋风力巡航观测系统是一款可搭载多种海洋环境监测仪器（波浪、水质、气象）的无人自动观测系统，依靠风力航行，既能保持原位定点观测，也能大海域大范围自动巡航或横跨大洋。通过铱星通讯系统用户可以实时的与Sailbuoy进行远程通讯和航行跟踪控制。

标准的Sailbuoy长2m，排水量60kg，荷载10kg，配备30W太阳能板，海上持续巡航时间可达12个月，巡航速度1-2节（3节），海上风速3-30 m/s。

Sailbuoy风力无人船

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Sailbuoy应用

1. 海洋水文和气象数据观测

2. 波浪测量

3. 水质监测

4. 收集水下数据、海上数据中转站

5. 海上溢油监测及预警

6. 海上赤潮追踪

7. 海洋动物和鱼群

8. 远洋信息收集

9. 海底地震信号收集和传输

10. 海面信号中转站

Sailbuoy主要特点：

1、 以风作为动力，低功耗设计，能耗极低

Sailbuoy以风作为推进力，航行时非常像传统的帆船，Sailbuoy可以根据路径点位置自动计算航行路线，自动航行不需要人为干涉，顶着风转向前进，接近用户定义的路径点位置，非常适合长期独立。此外，Sailbuoy含有专门设计的低功耗电子单元，功耗非常低，能够在极低的甚至无太阳能环境条件下连续航行数月之久，不必时时依赖于太阳能来进行航行，非常适合在高纬度、低光照地区使用。

2、 适应恶劣海上环境

Sailbuoy非常坚固耐用，其设计和测试均是在非常恶劣的海上环境下进行的，比如：大风大浪、寒风刺骨、光照极低、低可见度。大量的测试表明：Sailbuoy在恶劣环境下的表现非常优异，且在海上能抵御各种障碍物和海冰，甚至在9级海况下也能表现出优异性能。

3、 续航能力强

Sailbuoy专门设计用作执行长期任务，可在海上持续工作几个月至1年之久。

4、 易于投放和回收

Sailbuoy体积小巧，重量轻，仅60kg，两个人就能轻松抬动，非常容易投放和回收。几乎任何船只都可以用来对Sailbuoy进行投放和回收，比如快艇、救生艇、渔船和海洋工程船等，而且投放和回收无需专业人员来进行。

5、 对海上设施无威胁

Sailbuoy的设计使其不会损坏或卷入海上漂浮的碎片杂物、锚系系统和其它海上构筑物。并且能够抵御与海冰或漂浮碎片的碰撞，而不会发生破裂、卷入碎片或卷入水底等情况。对海上构筑物不会产生任何潜在的威胁。

6、 搭载能力强

Sailbuoy可搭载型号为Datawell Mose G1000波浪传感器，一款基于单一GPS测波原理来对波高、波向、波周期进行连续长期的观测的传感器。Sailbuoy可以无需使用锚系而保持原位定点进行波浪观测，又可以连续地大面积地测量一个海域的波浪。Sailbuoy可以自动航行到目的地海域，完成任务后自动返航，避免了波浪浮标投放和回收的费用。波浪参数实时进行计算，并通过卫星发回岸上，同时原始数据保存在船上数据采集器中，等待回收以后，用户可以下载并进行后处理。

GPS原理测量波浪的优势是：

（1） 性价比高，故障率低，无需额外的其它传感器辅助；

（2） 波向测量不需要罗盘，因此受磁性干扰低；

（3） 可以测量更低频率的波浪；

（4） GPS尺寸小，重量轻，可以非常方便的集成到Sailbuoy上；

（5） 性能稳定，永远不需要再校准。

此外，Sailbuoy采用模块化设计，还可以搭载多种海洋环境监测仪器（如水质、气象等）和回声测深仪，同时进行气象、近表层海水温度、盐度、溶解氧浓度以及叶绿素等水质、气象参数的观测以及回声探测。

7、 多种自动巡航模式

Sailbuoy搭载多种海洋环境监测仪器，依靠风力自动航行，在航行过程中收集传感器的数据。Sailbuoy能够无需使用锚系而保持原位定点观测，又可以连续地大面积地测量对某个海域进行测量。Sailbuoy可以自动航行到目的地海域，完成任务后自动返航，避免了昂贵的现场投放和回收的费用。

Sailbuoy自动巡航模式有四种：路线模式、定点模式、两点往返模式、区域巡航模式。

8、 实时远程桌面控制

用户通过铱星双向通讯系统可以实时与Sailbuoy进行通讯，并进行航行控制。用户可以登录基于浏览器的网站来对Sailbuoy进行命令控制，更新航路点信息，并且从Sailbuoy上下载传感器的数据，控制和监测Sailbuoy的进程。搭载的传感器同样可以通过网站界面来进行控制和数据的获取。Sailbuoy具有高度自动性，只需用户进行极少的命令输入就可以让Sailbuoy自动来执行规定的任务。实际上用户仅仅需要给Sailbuoy一个遵循的轨迹即可，巡航数据就可以通过用户界面进行实时显示。

基于浏览器的控制桌面

Sailbuoy技术指标

物理指标：

1. 长：2 m

2. 宽：0.52 m

3. 高：1.13 m

4. 吃水：0.57 m

5. 排水量：60 kg (包含载荷)

6. 载荷重量：10 kg

7. 动力：风

运行指标

1、 海上持续时间：几个月—12个月

2、 速度：1-2节 (3节)

3、 适于航行的风速：3-30 m/s

4、 适于航行的波高：15+ m

5、 控制：基于浏览器云端控制命令和数据

电子指标

1、 太阳能板功率：30W

2、 自动航行通讯：铱星SBD

3、 载荷数据通讯：铱星

4、 载荷供电：280Wh可充电锂电池

（可选560Wh）

可集成的标准传感器（不限于以下传感器）：

1、 波浪传感器

传感器型号：Datawell MOSE G1000

测量原理：GPS原理（无差分），永远不需要校准

波高测量范围：-20-20m，波高测量精度：1-2cm

波周期：1.6-100s，波周期分辨率：0.1s

波向范围：0-360°，波向测量精度：1.5°

标准波浪测量周期：20分钟

2、 水质传感器

（1）温盐（CT）传感器

型号：N.Brown G-CTD

温度测量范围：0-30°C，初始精度：±0.005°C，分辨率：±0.0001°C

电导率测量范围：0-60mS/cm，初始精度：0.010mS/cm，分辨率：0.0001mS/cm

响应时间：0.4s

测量频率：5Hz

功耗：35mA，12VDC

（2）溶解氧传感器（光学法）

型号：AADI Oxygen Optode 4835

测量范围：0-500uM，0-150%

分辨率：＜1uM，0.4%

测量精度：＜8uM，＜5%

响应时间：t（63%）＜25s

功耗：0.16+48mA/s

（3）叶绿素传感器（带防生物附着刷）

型号：Eco FL

测量范围：0-125ug/L或0-400ug/L

检测限：0.02ug/L

（4）Turner C3三传感器水质仪（带防生物附着刷）

可任意选择3种传感器：水中原油、水中精炼油, 浊度，CDOM、蓝绿藻、后向散射等

3、气象传感器

型号：WS-220WX-RH

自动气象站（12参数），系统带有GPS、三维罗盘、三轴加速度计以及三轴陀螺仪

可测量参数为：相对风和真实风、风速和风向（超声波技术）、气压、相对湿度、温度、GPS定位信息、测量航向信息）、测量横摇和纵摇、旋转信息等。

4、 回声测深仪

型号：Simarad WBT Mini

脉冲类型：CW + FM （Linear up-sweep）

分束换能器：

型号：Simrad ES333-7CDK Split

频率范围：270-445kHz，333kHz（标准）

波束宽度：7°（标准工作频率）

脉冲长度：8ms

使用小推车运输Sailbuoy非常方便

Sailbuoy自主航行任务——案例

一、2016年航行任务

时间：2016年夏天

地点：挪威北海

航行周期：2个月

任务航行目的：测试Sailbuoy作为波浪测量浮标的性能

结果：Sailbuoy在2个月后成功自动返回起点。测量的波高达14.3m，有效波高8m。

二、2014年航行任务

时间：2014年夏天

地点：挪威北海法罗群岛

航行周期：2个月

任务航行目的：测试在风和海流变化剧烈的情况下Sailbuoy的性能，同时采集表层海水的温度、盐度和溶解氧数据

结果：Sailbuoy在2个月后成功通过Norwegian Fishing船舶进行了回收，航行期间经历了高达7.5m的波浪，80节的风速环境。

三、2013年航行任务

时间：2013年9月

地点：挪威斯瓦尔巴特群岛

航行周期：10天

任务航行目的：Sailbuoy搭载不同传感器，控制Sailuoy与冰缘线保持一定距离

结果：Sailbuoy全程与冰缘线保持一定的距离（40km），随着冰缘线移动，Sailbuoy的航路点随之更新。

四、2013年航行任务

时间：2013年3月

地点：Cape San Blas南部

航行周期：2个月

任务航行目的：Sailbuoy获取表层海水参数，用于模型建立

结果：2个月后成功回收Sailbuoy。Sailbuoy搭载传感器有温度、盐度、溶解氧，1小时获得一次数据。期间经历风速30节。

Sailbuoy案例图片