FOBYHUB漂浮式直測法水體表觀光譜觀測系統(tǒng)
FOBYHUB漂浮式直測法水體表觀光譜觀測系統(tǒng)，是基于美國麻省大學(xué)波士頓分校李忠平教授提出的“遮擋天空光直接離水輻亮度觀測方法”（SBA方法），研發(fā)的--小型化、智能化、漂流光學(xué)浮標(biāo)式、直測法原位表觀光譜觀測系統(tǒng)，可用于水色遙感、水體表觀光譜觀測、水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境保護(hù)、水色衛(wèi)星標(biāo)定和真實(shí)性檢驗(yàn)等諸多領(lǐng)域。
? FOBYHUB同步直接測量水體離水輻亮度和太陽入射輻照度，在分鐘級的采樣時(shí)間內(nèi)獲取上百組光譜數(shù)據(jù)，依據(jù)匹配的姿態(tài)、GPS數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)算法，避免水體表觀光譜觀測水面之上法和水面之下法中的推導(dǎo)誤差和人為操作誤差，全自動智能得到準(zhǔn)確的水體遙感反射率光譜數(shù)據(jù)，并可實(shí)時(shí)進(jìn)行可視化展示。
? FOBYHUB采用開放HUB式的設(shè)計(jì)理念，針對水體離水輻亮度和太陽入射輻照度的光譜測量，客戶可售前選擇使用不同廠家的輻射計(jì)，如德國TriOS公司的RAMSES系列輻射計(jì)和加拿大EasyOceanTech公司的Easy-HR系列輻射計(jì)；其中FOBYHUB-M系列的產(chǎn)品，還可集成Seabird公司的SBE 37SI溫鹽儀和ECO FL葉綠素傳感器等水質(zhì)和水文傳感器。
? FOBYHUB具有~HZ級的光譜采樣頻率，尤其是選用EasyOceanTech公司的小型、超快型的Easy-HR系列輻射計(jì)時(shí)，光譜采樣頻率高達(dá)4HZ，積分時(shí)間低至0.1ms，在分鐘級的采樣時(shí)間內(nèi)可獲取上百組光譜數(shù)據(jù)。
? FOBYHUB秉承超輕、快裝、易操作的設(shè)計(jì)理念，水面部分輕達(dá)15kg，單人可在五分鐘內(nèi)完成設(shè)備甲板組裝，無需投放纜繩，可直接利用臍帶纜單人布放。
? FOBYHUB標(biāo)配的ESpool臍帶纜智能纜軸內(nèi)置電池、GPS模塊和WiFi模塊，支持設(shè)備連續(xù)正常工作達(dá)30h，實(shí)時(shí)獲取設(shè)備作業(yè)經(jīng)緯度位置信息，以及甲板單元通過無線模式控制設(shè)備工作。
FOBYHUB核心部件由觀測平臺和所集成傳感器組成，以下型號可供客戶選擇。
分系統(tǒng) | 組成部分 | FOBYHUB-E | FOBYHUB-T | FOBYHUB-E-M | FOBYHUB-T-M |
圖片 |
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平臺 | 三腳架浮體 | EFloat-FHE 三腳架浮體 | EFloat-FHT 三腳架浮體 | EFloat-FHEM 三腳架浮體 | EFloat-FHTM 三腳架浮體 |
水上設(shè)備總控主機(jī) | EBOX-FHE 水上設(shè)備總控主機(jī) | EBOX-FHT 水上設(shè)備總控主機(jī) | EBOX-FHEM 水上設(shè)備總控主機(jī) | EBOX-FHTM 水上設(shè)備總控主機(jī) | |
臍帶纜智能纜軸 | ESpool臍帶纜智能纜軸 | ||||
甲板單元 | 三防工控機(jī)，預(yù)裝配套軟件 | ||||
線纜 | 2條水密電纜 | 2條水密電纜 | 4條水密電纜 | 4條水密電纜 | |
集成 傳感器 | 輻射計(jì) | 加拿大EasyOceanTech公司的 Easy-HR-R輻亮度傳感器和Easy-HR-I輻照度傳感器 | 德國TriOS 公司的RAMSES-ARC-VIS輻亮度傳感器和RAMSES-ACC-VIS輻照度傳感器 | 加拿大EasyOceanTech公司的 Easy-HR-R輻亮度傳感器Easy-HR-I輻照度傳感器 | 德國TriOS公司的RAMSES-ARC-VIS輻亮度傳感器RAMSES-ACC-VIS輻照度傳感器 |
其他傳感器 | / | / | SBE 37SI溫鹽儀和ECO FL葉綠素傳感器 | SBE 37SI溫鹽儀和ECO FL葉綠素傳感器 | |
其他 | 包裝箱 | EAirBOX-FHE 航空箱 | EAirBOX-FHT 航空箱 | EAirBOX-FHEM 航空箱 | EAirBOX-FHTM 航空箱 |
FOBYHUB的工作示意圖 FOBYHUB-E的組成圖
參數(shù) | FOBYHUB-E | FOBYHUB-E-M | FOBYHUB-T | FOBYHUB-T-M |
系統(tǒng)參數(shù) | ||||
觀測參數(shù) | 太陽入射輻照度、離水輻亮度（推導(dǎo)參數(shù)：遙感反射率） | 太陽入射輻照度、離水輻亮度、水體溫度、鹽度和葉綠素濃度（推導(dǎo)參數(shù)：遙感反射率） | 太陽入射輻照度、離水輻亮度（推導(dǎo)參數(shù)：遙感反射率） | 太陽入射輻照度、離水輻亮度、水體溫度、鹽度和葉綠素濃度（推導(dǎo)參數(shù)：遙感反射率） |
遙感反射率測量方法 | 遮擋天空光直接離水輻亮度測量法（SBA方法） | |||
光譜信號采集方式 | 雙通道，同步采集 | |||
姿態(tài)輸出 | 傾斜角，誤差≤1° | |||
系統(tǒng)供電方式 | 岸基纜軸自容電池，水面設(shè)備通過臍帶纜由岸基纜軸供電 | |||
通訊方式 | 水面設(shè)備通過臍帶纜和岸基纜軸通訊，岸基纜軸通過CAT5雙絞線或無線WIFI與甲板單元通訊 | |||
設(shè)備總重量 | ~16kg | ~21.5kg | ~17kg | ~23kg |
軟件功能 | 傳感器開關(guān)機(jī)、測量頻率、測量時(shí)間、測量方式等設(shè)置功能，并可進(jìn)行遙感反射比可視化顯示 | 傳感器開關(guān)機(jī)、測量頻率、測量時(shí)間、測量方式等設(shè)置功能，并可視化顯示遙感反射比、溫度、電導(dǎo)率、葉綠素?cái)?shù)據(jù) | 傳感器開關(guān)機(jī)、測量頻率、測量時(shí)間、測量方式等設(shè)置功能，并可進(jìn)行遙感反射比可視化顯示 | 傳感器開關(guān)機(jī)、測量頻率、測量時(shí)間、測量方式等設(shè)置功能，并可視化顯示遙感反射比、溫度、電導(dǎo)率、葉綠素?cái)?shù)據(jù) |
三腳架浮體 | ||||
EFloat-FHE | EFloat-FHEM | EFloat-FHT | EFloat-FHTM | |
三腳架浮體 | 碳纖維材質(zhì)，超輕設(shè)計(jì)，超便攜，無需借助安裝工具可快速安裝，錐形罩入水深度可調(diào)節(jié) | |||
尺寸 | φ1250mm×732mm | φ1280mm×875mm | φ1650mm×940mm | φ1665mm×1092mm |
重量 | ~6.6kg | ~12KG | ~7.6kg | ~13.6kg |
水上設(shè)備總控主機(jī) | ||||
EBOX-FHE | EBOX-FHEM | EBOX-FHT | EBOX-FHTM | |
水上設(shè)備總控主機(jī) | 低功耗，小型化，可用于水下工作，具有開放接口，內(nèi)置姿態(tài)傳感器，實(shí)現(xiàn)水面設(shè)備運(yùn)行、采集傳感器數(shù)據(jù)、電源管理和控制保障等功能 | |||
尺寸 | Ф58×200mm | Ф62×200mm | Ф58×200mm | Ф62×200mm |
工作水深 | 10m | |||
姿態(tài)傳感器 | 三軸姿態(tài)傳感器,輸出角度范圍:x、z軸：±180°; y軸：±90°； 角度精度: 0.05度(靜態(tài)); 0.1°(動態(tài)) | |||
輸入電壓 | 9-20V | |||
通道數(shù) | 3 | 15 | 3 | 15 |
ESpool臍帶纜智能纜軸 | ||||
臍帶纜智能纜軸 | 具有便攜、小型化、低功耗和智能性的特點(diǎn)；50米零浮力臍帶纜，可直接作為投放受力纜；智能纜軸內(nèi)置12V30000mAh電池包、電源管理顯示模塊、GPS模塊、長距離臍帶纜供電模塊和WiFI模塊等模塊 | |||
電纜 | 2×0.75mm+4芯網(wǎng)線零浮力電纜 | |||
電池 | 30000mAh@12V鋰電池 | |||
GPS | 定位精度10m | |||
尺寸 | 380mm×330mm×490mm | |||
重量 | ~9.4KG | |||
甲板單元 | ||||
EDeckUnit-FHE | EDeckUnit-FHEM | EDeckUnit-FHT | EDeckUnit-FHTM | |
甲板單元 | 三防工控機(jī)，配套可視化軟件，實(shí)時(shí)顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率的結(jié)果曲線圖 | 三防工控機(jī)，配套可視化軟件，實(shí)時(shí)顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率、溫度、電導(dǎo)率、葉綠素的曲線圖 | 三防工控機(jī)，配套可視化軟件，實(shí)時(shí)顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率的結(jié)果曲線圖 | 三防工控機(jī)，配套可視化軟件，實(shí)時(shí)顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率、溫度、電導(dǎo)率、葉綠素的曲線圖 |
配置 | i5-8250U+8G+512G 固態(tài)盤 | |||
高光譜輻照度計(jì) | ||||
Easy-HR-I | RAMSES-ACC-VIS | |||
波長范圍（nm） | 340nm-829nm | 320nm-950nm | ||
檢測器類型 | 288 通道CMOS | 256 通道硅光電二極管陣列 | ||
光譜取樣（nm/pixel） | 2.7 | 3.3 | ||
光譜精度（nm） | 0.2 | 0.3 | ||
可用通道 | 196 | 190 | ||
飽和閾值（μW·cm-2·nm-1） | 1400@500nm；1600@650nm@4ms積分時(shí)間 | 800@500nm；1400@700nm@4ms積分時(shí)間 | ||
等效噪聲（μW·cm-2·nm-1） | 1.2×10-4@500nm；1.4×10-4@650nm@2s積分時(shí)間 | 0.4×10-4@500nm；0.6×10-4@700nm@8s積分時(shí)間 | ||
光學(xué)入射角 | 余弦 | 余弦 | ||
測量精度 | 優(yōu)于6%~10% | 優(yōu)于6%~10% | ||
積分時(shí)間 | 0.1-2048ms | 4ms-8s | ||
材質(zhì) | 316L | 不銹鋼 | ||
供電 | 9-28VDC，~0.6W | 8-12VDC，≤1W | ||
尺寸（直徑*長度） | 40*145mm | 48*260mm | ||
耐壓（bar） | 200 | 300 | ||
工作溫度 | -10~50℃ | 2~40℃ | ||
高光譜輻亮度計(jì) | ||||
Easy-HR-R | RAMSES-ARC-VIS | |||
波長范圍（nm） | 340nm-829nm | 320nm-950nm | ||
檢測器類型 | 288 通道CMOS | 256 通道硅光電二極管陣列 | ||
光譜取樣（nm/pixel） | 2.7 | 3.3 | ||
光譜精度（nm） | 0.2 | 0.3 | ||
可用通道 | 196 | 190 | ||
飽和閾值 （μW·cm-2·nm-1·sr-1） | 140@500nm；160@650nm @4ms積分時(shí)間 | 100@500nm @4ms積分時(shí)間 | ||
等效噪聲 （μW·cm-2·nm-1·sr-1） | 1.2×10-4@500nm；1.4×10-4@650nm @2s積分時(shí)間 | 0.25×10-4@500nm @8s積分時(shí)間 | ||
光學(xué)入射角 | 3° | 7° | ||
測量精度 | 優(yōu)于6%~10% | 6% | ||
積分時(shí)間 | 0.1-2048ms | 4ms-8s | ||
材質(zhì) | 316L | 不銹鋼 | ||
供電 | 9-28VDC，~0.6W | 8-12VDC，≤1W | ||
尺寸（直徑*長度） | 40*170mm | 48*300mm | ||
耐壓（bar） | 200 | 300 | ||
工作溫度 | -10~50℃ | 2~40℃ | ||
SBE 37SI溫鹽儀 | ||||
FOBYHUB-E | FOBYHUB-E-M | FOBYHUB-T | FOBYHUB-T-M | |
溫度 | / | 測量范圍：-3~45℃；分辨率：0.001℃； 精度：±0.05℃(3~31℃) | / | 測量范圍：-3~45℃；分辨率：0.001℃； 精度：±0.05℃(3~31℃) |
電導(dǎo)率 | 測量范圍：2~70 mS/cm；分辨率：0.001 mS/cm；精度：±0.05 mS/cm(2-65 mS/cm) | 測量范圍：2-70 mS/cm；分辨率：0.001 mS/cm；精度：±0.05 mS/cm(2-65 mS/cm) | ||
輸入電壓 | 8.5-24VDC | 8.5-24VDC | ||
工作水深 | 350m | 350m | ||
重量 | 2.2kg | 2.2kg | ||
ECO FL葉綠素傳感器 | ||||
光源波長EX/EM | / | 470/695nm | / | 470/695nm |
量程 | 0 to 125ug/L | 0 to 125ug/L | ||
準(zhǔn)確度 | 0.025ug/L | 0.025ug/L | ||
輸入電壓 | 7-15VDC | 7-15VDC | ||
工作水深 | 600m | 600m | ||
重量 | 0.4kg | 0.4kg | ||
