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、漂流光學浮標式、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、水質監(jiān)測、環(huán)境保護、水色衛(wèi)星標定和真實性檢驗等諸多領域。
? FOBYHUB同步直接測量水體離水輻亮度和太陽入射輻照度，在分鐘級的采樣時間內獲取上百組光譜數(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誤差和人為操作誤差，全自動智能得到準確的水體遙感反射率光譜數(shù)據(jù)，并可實時進行可視化展示。
? FOBYHUB采用開放HUB式的設計理念，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，如德國TriOS公司的RAMSES系列輻射計和加拿大EasyOceanTech公司的Easy-HR系列輻射計；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系列輻射計時，光譜采樣頻率高達4HZ，積分時間低至0.1ms，在分鐘級的采樣時間內可獲取上百組光譜數(shù)據(jù)。
? FOBYHUB秉承超輕、快裝、易操作的設計理念，水面部分輕達15kg，單人可在五分鐘內完成設備甲板組裝，無需投放纜繩，可直接利用臍帶纜單人布放。
? FOBYHUB標配的ESpool臍帶纜智能纜軸內置電池、GPS模塊和WiFi模塊，支持設備連續(xù)正常工作達30h，實時獲取設備作業(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 |
水上設備總控主機 | EBOX-FHE 水上設備總控主機 | EBOX-FHT 水上設備總控主機 | EBOX-FHEM 水上設備總控主機 | EBOX-FHTM 水上設備總控主機 | |
臍帶纜智能纜軸 | ESpool臍帶纜智能纜軸 | ||||
甲板單元 | 三防工控機，預裝配套軟件 | ||||
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 | 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（推導參數(shù)：遙感反射率） | 太陽入射輻照度、離水輻亮度（推導參數(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，水面設備通過臍帶纜由岸基纜軸供電 | |||
通訊方式 | 水面設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 | |||
設備總重量 | ~16kg | ~21.5kg | ~17kg | ~23kg |
軟件功能 | 傳感器開關機、測量頻率、測量時間、測量方式等設置功能，并可進行遙感反射比可視化顯示 | 傳感器開關機、測量頻率、測量時間、測量方式等設置功能，并可視化顯示遙感反射比、溫度、電導率、葉綠素數(shù)據(jù) | 傳感器開關機、測量頻率、測量時間、測量方式等設置功能，并可進行遙感反射比可視化顯示 | 傳感器開關機、測量頻率、測量時間、測量方式等設置功能，并可視化顯示遙感反射比、溫度、電導率、葉綠素數(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，超輕設計，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節(jié) | |||
尺寸 | φ1250mm×732mm | φ1280mm×875mm | φ1650mm×940mm | φ1665mm×1092mm |
重量 | ~6.6kg | ~12KG | ~7.6kg | ~13.6kg |
水上設備總控主機 | ||||
EBOX-FHE | EBOX-FHEM | EBOX-FHT | EBOX-FHTM | |
水上設備總控主機 | 低功耗，小型化，可用于水下工作，具有開放接口，內置姿態(tài)傳感器，實現(xiàn)水面設備運行、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；50米零浮力臍帶纜，可直接作為投放受力纜；智能纜軸內置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，配套可視化軟件，實時顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率的結果曲線圖 | 三防工控機，配套可視化軟件，實時顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率、溫度、電導率、葉綠素的曲線圖 | 三防工控機，配套可視化軟件，實時顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率的結果曲線圖 | 三防工控機，配套可視化軟件，實時顯示下行輻照度、離水輻亮度、遙感反射率、溫度、電導率、葉綠素的曲線圖 |
配置 | i5-8250U+8G+512G 固態(tài)盤 | |||
高光譜輻照度計 | ||||
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積分時間 | 800@500nm；1400@700nm@4ms積分時間 | ||
等效噪聲（μW·cm-2·nm-1） | 1.2×10-4@500nm；1.4×10-4@650nm@2s積分時間 | 0.4×10-4@500nm；0.6×10-4@700nm@8s積分時間 | ||
光學入射角 | 余弦 | 余弦 | ||
測量精度 | 優(yōu)于6%~10% | 優(yōu)于6%~10% | ||
積分時間 | 0.1-2048ms | 4ms-8s | ||
材質 | 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 | ||||
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積分時間 | 100@500nm @4ms積分時間 | ||
等效噪聲 （μW·cm-2·nm-1·sr-1） | 1.2×10-4@500nm；1.4×10-4@650nm @2s積分時間 | 0.25×10-4@500nm @8s積分時間 | ||
光學入射角 | 3° | 7° | ||
測量精度 | 優(yōu)于6%~10% | 6% | ||
積分時間 | 0.1-2048ms | 4ms-8s | ||
材質 | 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 | ||
