科学家完成1700km自主声学任务

从RV Cefas Endeavor部署后，Cefas的Wave Glider Lyra在41天任务开始时航行。 （照片：Cefas）

200kHz的回波图显示由Lyra记录的从海面（顶部）到海床（底部起伏的红线）的三天声学数据。注意垂直迁移浮游动物的明显昼夜（昼夜）循环。 （图片来源：Cefas）

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在北海的一个自治海洋平台上测试了最先进的鱼类绘图和计数技术，为收集鱼类数据提供了一种新方法。

英国环境，渔业和水产养殖科学中心（Cefas）和美国波音公司液体机器人公司已经部署，测试和回收了一种遥控波浪式滑翔机，该滑翔机适用于科学家收集高质量的宽带渔业声学数据。

作为英国NERC / Defra资助的AlterEco项目下的多车辆任务的一部分，被称为Lyra的Wave Glider被RV Cefas Endeavour部署在位于英国泰恩河畔纽卡斯尔东北约270公里的北海中部。她在海上度过了41天，多次覆盖64公里长的横断面，在不同的条件下收集了有价值的数据，最后由洛杉矶洛杉矶20公里处的RV Cefas Endeavor收回。部署后，Wave Glider由Liquid Robotics的运营团队从他们位于硅谷的加利福尼亚总部全程24/7远程驾驶，距离海岸近9,000公里，覆盖海拔1,700公里。

为了完成这项任务，Cefas的Lyra配备了新型Simrad EK80宽带回声测深仪，配有两个传感器（200kHz和70kHz），采用专为自动地面车辆设计的电子版本WBT Mini。该系统是独立的，带有自己的专用电池，可用于独立模式。 Lyra在水柱中的生物体上以非常高的分辨率连续收集声学数据23天，科学家现在用它来了解更多关于英国周边浮游动物和鱼类种群的信息。

传统上，此类技术需要使用测量船，但Cefas技术人员已将设备集成到Wave Glider上，以探索使用新平台补充船舶监控的可能性。从长远来看，这可以提供物有所值和更全面的测量，以了解海洋环境。

与之前的任务一样，Lyra还配备了Cefas ESM2数据记录仪，该记录仪每隔五分钟收集一次海面物理特性信息，包括盐度，温度，氧气，荧光，浊度和太阳辐照度数据。这些数据将用于研究这一动态区域的海洋学特征。 Lyra还配备了记录风速和风向，气温和气压的气象传感器，用于估算海况，从而估算不同天气条件下的声学系统的性能。

初步结果表明，有证据表明水体中的浮游动物和其他生物以及鱼群的昼夜（昼夜）垂直迁移。在部署开始时，在RV Cefas Endeavor上收集了浮游动物的净样本，这些样本将用于帮助识别声学检测到的生物。

计划于8月中旬开始第二次AlterEco任务。为此，Cefas工程师正在评估将回声测深仪集成到Lyra计算机系统中的可行性，以便她可以通过卫星通信链路传输摘要数据，并提供在Cefas科学家要求时更改预先计划的任务设置的能力。

Cefas海洋观测系统专业负责人兼该任务负责人David Pearce博士说：“当Cefas收购Lyra时，渔业声学应用程序在技术上具有挑战性，但有可能收集重要数据。一种经济有效的方式。“

“由于Cefas的多学科专家团队（包括科学家，机械和电子工程师，软件开发人员和技术人员）开展的开发工作，这项非常成功的任务成果是可能的。”

“这些自动驾驶汽车最终可以通过单独从声学数据中识别食物链的这些组成部分，从而通过减少船舶密集调查的持续时间来节省资金，从而最终接管基于船舶的鱼类和浮游动物群落监测要素。 ”

Cefas远洋渔业科学家Jeroen van der Kooij博士补充说：“在看到我们收集的初步数据后，我对自动驾驶汽车的未来感到非常兴奋，例如Wave Glider，它提供有价值的浮游动物和渔业数据，以帮助满足我们未来的科学和监测要求。“

“在过去的六年中，我们有幸与CEFAS合作，利用我们的Wave Gliders，无人海洋机器人推进海洋监测，”液体机器人全球销售和业务发展执行副总裁Daniel J. Middleton说。 “我们很高兴成为他们成功的AlterEco计划的一部分，在汹涌的北海部署Wave Gliders。该任务产生的高质量数据对于了解不断变化的海洋环境及其对鱼类和浮游动物种群的影响至关重要。

“我们很高兴看到新平台的改进如何改善海洋科学”，Kongsberg Maritime的水下科学销售总监Tonny Algroy说。 “我们的目标是针对任何平台优化EK80科学回声测深仪系统，从研究船和新平台完成测量之间的一致性。”

Cefas的科学家们将利用这一经验以及第二次即将到来的AlterEco任务，在英国西南部的年度浮游调查（Peltic调查）中对10月份的RV Cefas Endeavor进行渔业声学系统试验。这将有助于进一步评估包括偏远地区在内的应用。 Lyra扩大了Cefas在水质监测，渔业评估，水产养殖健康和环境噪声测量等领域的研究和监测能力。