物理海洋传感器未来技术发展趋势

物理海洋传感器未来技术发展趋势

随着科学技术的进步，传感器技术出现了革命性的变革，从而推动了信息技术的发展。海洋动力传感器技术的发展趋势主要为：

一、小微型化，多参数化

微机电系统（MEMS）技术的出现，使传感器的体积大大缩小，发生了革命性的变化。这种技术必将应用在海洋领域，并促成动力参数传感器的小微型化和低功耗化，更有利于在水下滑翔器等移动平台上应用。RBR公司采用MEMS 技术的传感器模块相对独立，可根据用户实际需要任意组合拼接。法国的NKE公司所生产的单温和温深传感器的体积仅有一支mark笔的大小。此外，多参数测量海洋仪器在海洋观测技术迅速发展的今天有着重要应用。

许多国外公司均推出了自己的多参数集成的海洋参数测量仪器，除可以测量基本的温、盐、深3个参数外，还可以测量声速、浊度、溶解氧等其它物理化学生物参数。如美国海鸟公司的SBE19CTD上外挂溶解氧传感器，还可选配pH值，浊度、荧光和PAR传感器。

二、模块化，智能化

模块化是今后海洋传感（仪）器发展的重要方向。海鸟公司将产品分为若干功能单元，例如水下测量单元（温度传感器、电导率传感器、压力传感器等）、甲板单元、采水器及其控制单元、感应传输单元等，海鸟衍生出的所有产品都是由若干水下测量传感器单元和其他单元任意组合而成。加拿大AML公司则研制出了可以根据测量需要更换传感器探头的智能化实时测量仪器Smart-X及相应的Xchange系列探头（温度、盐度、深度和声速等）。遵循电气和电子工程师协会（IEEE）1451标准，可以将传感器的类型、制造商、模块编号、序列号、标校数据、灵敏度和工作频率等参数以数字方式存储在TEDS（传感器电子数据表单）模块中并置于传感器内部，更换传感器探头后可直接读取调用以进行标定和使用，即构成了智能传感器，为可重组传感器技术的实现奠定了基础。

三、大深度化

世界海洋强国积极拓展深海战略空间，纷纷建立基于全球战略的海洋环境立体监测系统，为海洋军事活动、深远海资源开发和海上作业、交通等经济活动提供安全保障。我国海洋环境信息保障能力目前局限于近海，深海海洋环境获取

能力薄弱，随着海洋强国战略的实施，发展深海海洋动力参数传感器技术已成为必然趋势。

四、创新化

原位、实时观测技术蓬勃发展，带动海洋科学从“考察”向“观测”转变，海底观测网作为海洋观测的新平台正在兴起，由海基、陆基、空基、海底基观测平台构成的全新的海洋立体观测网建设列入日程，这些都对海洋动力参数传感器提出了新的需求，需要引入创新的设计，研发使用新方法和新原理的传感器，尤其在波浪、潮位、海流等的测量方面更是如此。

由于国内物理海洋传感器技术与国外差距较大，仍处在技术跟踪阶段，在一段时期内，国内的技术发展方向仍将跟随国外发展趋势。但随着“建设海洋强国”战略的实施，我国物理海洋传感器技术有望迎来快速发展阶段。预计未来5～10a，我国将初步形成物理海洋传感器产业，在传统CTD 产品方面能够达到国际先进水平，投弃式CTD、移动平台用CTD、海底观测网用CTD、声学测潮、测波雷达等传感器技术接近国际先进水平。至2030年，温、盐、深、浪、流、潮等物理海洋测量传感器技术将全面达到或接近国际先进水平。