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基于蓝海信息网络的海洋环境平行监测体系建模研究

已有 2389 次阅读 2020-11-16 17:14 |系统分类:博客资讯

蓝海信息网络示范系统包括天基海洋观测、航空海洋观测、岸岛海洋观测、海基海洋观测、水下海洋观测等分系统, 通过卫星通信、散射通信、短波、北斗等手段, 将观测数据传输汇集至海洋环境信息处理中心, 由中心进行数据综合处理、应用, 并实现对各平台各传感器的综合管控. 采用平行系统方法构建基于蓝海信息网络的海洋环境平行监测体系。


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蓝海信息网络海洋环境监测体系


蓝海信息网络的海洋环境平行监测体系基本思路是将人工系统作为建模工具, 以数据为驱动, 采用计算实验方法进行分析评估, 完成人工虚拟系统与现实系统之间的交互,并对二者之间行为进行对比和分析, 实现对各自未来状况的 “借鉴” 和 “预估”, 相应地调节各自的管理与控制方式, 通过实时在线的模型预测控制方法达到方案优化的目的。


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基于蓝海信息网络的海洋环境平行监测体系框架


针对目前海洋环境监测体系顶层设计不足、各监测手段间统一调度与管理缺乏、监视数据关联分析缺失等问题,信息网络的海洋环境平行监测体系, 建立了蓝海信息网络的天基海洋观测系统、航空海洋观测系统、岸岛海洋观测系统、海基海洋观测系统、水下海洋观测系统等功能分系统模型; 构建了卫星遥感信息反演、海洋数值模拟与同化、海洋环境多源信息融合、海洋环境的稀疏数据差值等量化计算模型; 以此为基础, 形成人工蓝海信息网络, 与蓝海信息网络交互形成完备的蓝海信息网络平行系统, 为海洋环境监测的高效、智能管理与运营提供保障.   


众所周知, 我国近海和远海的气象资料获取能力有限,海洋表面的气象观测点严重不足, 锚系浮标观测站点稀疏, 海洋气象预报科技基础能力薄弱, 特别是海洋气象数值预报模式等核心技术不高, 远不能满足海洋航运、海上导航、海上工程、海上牧场、海上旅游等方面的需求, 但随着海洋模式、人工智能和大数据处理等技术的发展, 获得更准确、有效的海洋环境立体监测方案和数据, 完善海洋监测缺失地区的数据服务, 推动海洋环境平行监测体系走向精细化、智能化的有效途径, 具有巨大的研究价值和应用前景.


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应用1-海洋环境展示


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应用2-海上航路规划


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应用3-海洋环境影响作战效能评估


引用格式:

苏振东, 刘凡, 杨瑞平, 王飞跃. 基于蓝海信息网络的海洋环境平行监测体系建模研究. 自动化学报, 2020, 46(8): 1582−1591


文章链接:

http://www.aas.net.cn/cn/article/doi/10.16383/j.aas.c180361


作者简介


苏振东

中国科学院大学经济与管理学院博士研究生. 主要研究方向为平行系统.

E-mail: 13601351829@163.com


刘  凡

中电科海洋信息技术研究院有限公司. 2014年获清华大学博士学位. 研究方向为海洋环境监测系统开发与应用. 

E-mail: liuf@cetcocean.com


杨瑞平

海军研究院高级工程师. 2006年获装甲兵工程学院博士学位. 主要研究方向为海洋环境监测系统建模与仿真. 本文通信作者.  

E-mail: naasim@126.com


王飞跃

中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室研究员,博士生导师. 主要研究方向为智能系统和复杂系统的建模、分析和控制.

E-mail: feiyue.wang@ia.ac.cn




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