美国一体化海洋观测系统

国内外海洋试验场现状分析海上试验场是海洋观测、监测和调查仪器设备研发、海洋科学研究、实现科技兴海，促进高新科技成果转化及海洋可再生能源开发的重要试验平台。

国际海洋科技发达国家在国防工业、科学研究和技术开发中，对海上试验场的建设投入了大量研究和建设。

目前，国外海上试验场多数是海军装备研发测试、船舶与海洋装备试验、海洋科学基础问题研究等多功能一体化的综合性试验场，而国内海上试验场建设起步较晚，虽然取得了一定成果，但与国外相比仍存在一定差距。

一、国外试验场（一）挪威特隆赫姆峡湾试验场挪威特隆赫姆峡湾试验场由挪威科技大学自主海洋运行科技中心和挪威政府合作建立，于2016年底正式开放，主要用于海上机器人测试（图3-2），由于峡湾试验海域开阔且交通量相对较少，可以减少测试事故。

该试验场为西北东南走向，长约14 km，宽约1 km，水深近400 m，设有静态试验场、航行试验场、陆上试验站三部分。

静态试验场主要用于对处于系泊状态的海上机器人进行单机设备的测试任务；航行试验场的功能较为丰富，用于对以各种速度和深度航行的海上机器人（USV/AUV/UUV）进行相应的测试工作；陆上试验站配有雷达、通信设施及各种分析设备，负责对测试任务的指挥、实施及处理等工作。

使用该试验场的科研机构和企业包括Kongsberg Seatex、SINTEF Ocean、Maritime Robotics和Rolls-Royce Maritime等，测试从海上机器人（USV/AUV/UUV）的导航和防碰系统到运行安全和风险管理项目的所有内容。

图2-1 挪威特隆赫姆峡湾试验场（二）芬兰杰克蒙瑞智能船测试区芬兰杰克玻瑞（Jaakonmeri）智能船是全球首个与无人驾驶航运项目相关的测试区域，目前已正式运营。

该测试区是全球首个国际性测试区，为全球测试无人驾驶的海上运输、船舶或者相关的技术提供服务，服务的测试对象包括：载人智能船、无人船（USV）、无人潜航器（AUV／UUV）等。

2024年海洋观测仪器市场分析现状引言随着社会经济的不断发展和科技水平的提高，对海洋资源的开发和利用愈加重视。

海洋观测仪器作为海洋科学和海洋资源开发的重要工具，在海洋科研、资源勘察、环境监测等领域发挥着重要的作用。

本文将对海洋观测仪器市场的现状进行分析和探讨。

市场规模与发展趋势据数据显示，目前全球海洋观测仪器市场规模已达到数十亿美元。

随着全球经济一体化和国际间科研合作的增加，海洋观测仪器市场呈现出稳步增长的态势。

预计未来几年，海洋观测仪器市场将继续保持较高的增长速度。

海洋观测仪器市场的增长主要受以下几个因素的驱动：1.科研需求的增加：随着人们对海洋科学的认识不断深入，对海洋观测数据的需求也不断增加。

科研机构和高校对海洋观测仪器的需求量日益增加，推动了市场的发展。

2.海洋资源的开发与利用：海洋作为人类重要的资源来源，其能源、矿产、渔业等开发利用对海洋观测仪器提出了更高的要求。

不断增长的海洋资源开发市场推动了海洋观测仪器市场的快速发展。

3.环境保护与监测需求：随着环境问题的日益突出，对海洋环境保护和监测的需求也在不断增加。

海洋观测仪器能够提供海洋环境的实时监测数据，为环境保护部门和相关机构提供科学依据。

市场现状与竞争格局海洋观测仪器市场目前呈现出竞争激烈的格局。

主要的市场参与者包括国内外知名企业和科研机构。

这些企业和机构凭借自身的技术实力和研发能力，在市场中拥有一定的竞争优势。

国内海洋观测仪器市场的竞争主要集中在海洋科研机构和高校之间。

这些机构在科研项目和教学实验中对海洋观测仪器有着巨大需求，因此厂家之间展开了激烈的竞争。

国际市场中，欧美企业在海洋观测仪器领域具有较强的技术和市场优势。

其产品质量和性能稳定，深受国际市场的认可和青睐。

同时，亚洲市场也在逐渐崛起，中国等国家在海洋观测仪器市场上崭露头角。

市场发展机遇与挑战海洋观测仪器市场发展面临着机遇和挑战。

随着国家对海洋科研和资源开发的重视程度的提升，海洋观测仪器市场的机遇日益增加。

国外海洋观测系统建设及对我国的启示翟璐;倪国江【摘要】在我国"海洋强国"战略实施的背景下,海洋观测系统建设成为感知海洋的基础性重点建设工程,对于海洋资源开发利用、海洋灾害防治和海洋权益维护等方面具有重要的意义.论文基于国外先进海洋观测系统建设的现状,从管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务四方面总结其建设的特点,结合我国存在的问题与不足,提出了政策建议.论文认为我国海洋观测系统建设仍处于初级阶段,与国外沿海发达国家相比具有较大差距,应该充分借鉴国外先进经验,建立完善的管理体系、技术装备、人才队伍、资料共享和海洋预报方面的制度体系和管理机制.【期刊名称】《中国渔业经济》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】7页(P33-39)【关键词】海洋观测系统;管理体制;观测技术;资料管理和共享机制;海洋预报服务【作者】翟璐;倪国江【作者单位】中国海洋大学水产学院,山东青岛 266100;中国海洋大学海洋发展研究院,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】F326.417海洋观测是关注海洋、认识海洋和经略海洋的基本途径。

在政府和科研机构共同努力下，我国海洋观测能力得到较大提升，具备了良好的发展基础。

但与国外相比，我国海洋观测系统建设起步晚，观测能力仍显薄弱，无法满足“海洋强国”建设的需求。

为加快提升海洋观测与预报能力，认真总结其管理体制、观测技术、资料管理及共享机制和预报服务等方面的建设特点，借鉴国外先进海洋观测系统建设经验，对于推进“透明海洋”工程海洋观测系统建设具有重要意义。

一、国外海洋观测系统建设概况近几十年，全球海洋观测已从不连续的船基或岸基考察转变成连续原位实时观测。

沿海发达国家或地区开发先进技术和装备进行海洋观测，综合运用卫星、飞机、船舶、水下滑翔器、浮（潜）标等先进技术手段，对海洋动力环境、海洋生态、海洋地质、海洋生物资源等进行跨地区、跨部门、长期、连续地观测[1]。

无人水下潜航器（UUV）最早出现于20世纪60年代。

在发展初期，UUV主要用于深水勘探、沉船打捞、水下电缆铺设及维修等民用领域，后逐步扩展应用于水下声源探测、协助潜艇深水避雷、港口战术侦察等军事领域。

近十几年来，随着平台、推进器、导航、控制系统以及传感器技术的发展，加上现代战争追求人员零伤亡的理念，UUV的军事应用得到高度重视，其在水下侦察、水下通信和反潜、反水雷作战、信息作战等领域的应用得到了空前发展。

美国国防部于2007～2013年间前后发布了4版《无人系统（一体化）路线图》，其中针对UUV的4个级别将任务按优先级扩充为17项，如表1所示。

表1 不同级别UUV任务需求优先级美海军于2000年和2004年分别发布两版《海军无人水下潜航器总体主规划》，将UUV（不分级别）的任务按优先顺序归纳为9类：①情报/监视/侦察（ISR）；②水雷对抗（MCM）；③反潜战（ASW）；④检查/识别；⑤海洋调查；⑥通信/导航网络节点（CN3）；⑦载荷投送；⑧信息作战；⑨时敏打击。

不论是《海军无人水下潜航器总体主规划》，还是《无人系统（一体化）路线图》，这几版文件中对于所有级别的UUV，情报/监视/侦察（ISR）、检查/识别和水雷对抗（MCM）这3项任务的排序都十分靠前，这也印证了在当今复杂国际环境下美国海军对于这3项UUV任务执行的迫切需求。

UUV执行各项任务无一不需要声呐的配合，尤其是对于ISR、检查/识别和MCM，声呐性能的优劣，往往是任务完成度的决定性因素。

根据功能的不同，UUV声呐装备主要分为三大类：通信声呐、导航声呐和探测声呐，如图1所示。

图1 UUV主要声呐装备通信声呐主要用于UUV与协同行动的其他UUV、母船（艇）或通信浮标之间的信息链接；导航声呐为UUV的安全航行和执行作业任务提供其位置、航向、深度、速度和姿态等信息；探测声呐主要用于警戒、探测、识别水中或沉底目标信息，对水下地形、地貌、地质进行勘察和测绘。

*通信作者修改稿收到日期：2022年6月18日专题：海洋观测探测与安全保障技术Ocean Observation and Security Assurance Technology引用格式：吴园涛, 任小波, 段晓男, 等. 构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考. 中国科学院院刊, 2022, 37(7): 861-869.Wu Y T, Ren X B, Duan X N, et al. Thoughts on constructing self-reliance and self-strengthening marine scientific observation and detectiontechnology system. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2022, 37(7): 861-869. (in Chinese)构建自立自强的海洋科学观测探测技术体系的思考吴园涛1*任小波2 段晓男3 文质彬1 董丹宏4 殷建平5 沙忠利6 赵宏宇7 蒋 磊8 江丽霞1 沈 刚11 中国科学院 重大科技任务局 北京 1008642 中国科学院 科技促进发展局 北京 1008643 中国科学院 前沿科学与教育局 北京 1008644 中国科学院大气物理研究所 北京 1000295 中国科学院南海海洋研究所 广州 5103016 中国科学院海洋研究所 青岛 2660717 中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 1101698 中国科学院深海科学与工程研究所 三亚 572000摘要 海洋是国家战略必争领域，建设海洋强国必须要提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益。

推动海洋科技实现高水平科技自立自强，是加快建设海洋强国的必然要求。

海洋观测探测技术是认识海洋的基本手段，是海洋资源开发、环境保护和权益维护的重要基础。

天基传输网络和天地一体化信息网络发展现状与问题思考孙晨华【摘要】近年来,太空(或称为天基)和网络空间成为全球新一轮竞争热点.随着我国天地一体化信息网络工程被列为重大专项,行业内对以天基为重点的天地一体化信息网络的关注度达到新高.天基传输网络因其天然的天地一体化特征、信息的承载平台等特征,成为天地一体化信息网络的重要抓手.给出了立足天基传输网络,发展天地一体化信息网络的相关问题和下一步研究重点及建议思路,可为后续研究工作开展提供参考.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)001【总页数】6页(P1-6)【关键词】天基传输网络;天地一体化信息网络;天基信息网络;天基接入网;天基骨干网【作者】孙晨华【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TN927目前，抢占空天信息竞争制高点、发展相关新兴产业成为发达国家的又一次战略机遇。

我国经济、政治和军事处于复杂国际环境中距世界舞台中心最近时期。

总体上看，天基信息系统建设成就突出，但没有完全摆脱技术追赶和试验应用型发展状态，系统仍立足本土服务，天地融合技术水平、服务能力、产业链发展与发达国家相比差距较大，与国家“一带一路”战略和大国地位不协调。

因此，找准、弥补天基信息系统的薄弱环节，发展天地一体化信息网络，提高天地一体服务能力，实现信息系统伴随“一带一路”走出去战略十分必要[1]。

天地一体化信息网络工程重大专项正是在此背景下提出。

地面信息网络和天基信息网络经过多年发展，从天地一体化角度来看，基础和不足并存。

如何在摸清基础、找准不足的情况下进行天地一体化信息网络创新、优化设计是关键问题。

摸清基础方面，重点对现有天基传输网络的天地一体化特征进行分析理解，对天地一体化信息网络概念内涵及与天基传输网络的关系进行分析理解；找准不足方面，重点是准确地识别尚未突破的关键技术。

1.1 天基传输网络通常想到的天基传输网络是卫星通信网络，广义上，天基传输网络包括卫星通信[2]、卫星中继[3]和遥感类卫星的星-地传输网络[4]。

C4ISR系统百科名片C4ISRC4ISR是指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察的英文单词的缩写。

C4ISR 系统是现代军队的神经中枢，是兵力的倍增器。

美国战略C4ISR系统是美国军事指挥当局作出重大战略决策以及战略部队的指挥员对其所属部队实施指挥控制、进行管理时所用的设备、器材、程序的总称，是美国整个军事C4ISR系统的重要组成部分。

目录C4ISR系统简介C4ISR系统的作用C4ISR系统的组成战略C4ISR系统的“大脑”战略C4ISR系统的前景C4ISR系统简介C4ISR系统的作用C4ISR系统的组成战略C4ISR系统的“大脑”战略C4ISR系统的前景展开编辑本段C4ISR系统简介C4ISR系统什么是C4ISR系统呢？C4代表指挥，控制，通讯，计算机，四个字的英文开头字母均为“C，”所以称“C4。

”“I”代表情报；“S”代表电子监听；“R”代表侦察。

C4ISR是军事术语,意为自动化指挥系统。

它是现代军事指挥系统中，7个子系统的英语单词的第一个字母的缩写,即指挥Command、控制Control、通信 Communication、计算机computer、情报Intelligence、监视Surveillance、侦察Reconnaissance。

C4ISR，就是美国人开发的一个通讯联络系统。

编辑本段C4ISR系统的作用战争离不开指挥。

一部战争史从某种意义上来说就是一部指挥手段不断改进的历史。

农业时代，军队作战指挥靠的是令旗、号角、锣鼓、烟火等。

工业时代的战争，特别是两次世界大战广泛使用了无线、有线电报、电话等工具以及侦察机、雷达、无线电侦听器、光学观测器等设备。

随着科学技术的飞速发展，人类开始跨入信息社会，军队由机械化迈向智能化、信息化，指挥自动化系统便应运而生，也就是通常所说的C4ISR统，即指挥、控制、通信、计算机与情报、监视、侦察等英语单词首个字母的组合。

指挥自动化系统是指在军事指挥体系中采用以电子计算机为核心的技术与指挥人员相结合、对部队和武器实施指挥与控制的人机系统。

空天地海一体化海洋监测体系研究空天地海一体化海洋监测体系研究概述随着人类社会的发展以及全球化的加快进程，海洋资源的开发与利用日益增多，海洋生态环境的破坏日益严重。

为了有效地保护海洋环境、实现可持续发展，空天地海一体化海洋监测体系的研究变得尤为重要。

本文将对该领域的研究进行探讨，并提出发展空天地海一体化海洋监测体系的建议。

一、海洋监测的重要性海洋是地球上最宝贵的资源之一，拥有巨大的经济价值和生态价值。

同时，海洋也是全球气候系统的调节者，对全球气候具有重要影响。

然而，由于人类的活动和自然因素，海洋面临多种威胁，如海洋污染、过度捕捞、海洋酸化等。

为了保护海洋资源以及维护生态平衡，必须采取一系列监测措施。

二、空天地海一体化海洋监测体系的概念空天地海一体化海洋监测体系是指通过利用不同领域的技术手段和资源，将各类监测手段整合起来，实现对海洋环境的全面监测和管理。

该体系的构建依赖于先进的遥感技术、海洋物理模型、数据融合和分析等手段。

空天地海一体化海洋监测体系具有多种优势，如高时空分辨率、全方位监测、快速响应能力等。

三、空间方面的研究1. 遥感技术遥感技术是空天地海一体化海洋监测体系中的重要组成部分。

通过卫星和飞机等载体采集海洋的多种数据，包括海面温度、海洋生物量、海洋污染等。

利用遥感技术，可以实现对海洋环境的实时观测和动态监测。

2. 数据融合与分析海洋监测过程中涉及到大量的数据，如何将海洋监测数据与其他海洋数据进行融合和分析是一个关键问题。

通过融合和分析海洋气象、海洋生态、海洋地理等多源数据，可以获得更准确、全面的海洋环境信息。

四、天空方面的研究1. 航空监测航空监测是空天地海一体化海洋监测体系的重要组成部分。

通过飞机等载体在海洋上空进行监测，可以获取更高分辨率、更丰富的海洋信息。

2. 卫星监测卫星监测是空天地海一体化海洋监测体系中的核心技术。

通过卫星的遥感技术，可以实现对全球范围内海洋环境的监测。

同时，卫星还可以提供更长时间序列的数据，为长期环境变化的研究提供支持。

一体化微波成像探测技术发展和展望吕利清;徐红新;栾英宏【摘要】介绍了微波成像探测技术的发展历程及趋势.阐述了将多种遥感目的和功能集于一体微波成像探测的优势和必要性.通过多频点大口径天馈、高灵敏度多通道接收及高稳定度长寿命转动机构等关键技术的突破,研制了一体化微波成像探测样机.与目前在轨的风云三号(FY-3)卫星微波成像仪相比,最高测量频段提高、细分通道数目增多、探测灵敏度及辐射测量精度提升,实现了大气温度廓线、大气湿度廓线和地表成像的一体化同源观测,在增强数据同化能力的同时提高了卫星的载荷效率,可同时获得全天时、全天候的海面风场,海面温度,海冰分布和雪覆盖,大气温湿度廓线,大气水汽和液态水分布等全球性气象资料.对一体化微波成像探测技术的高分辨率、高频率接收和全极化探测等发展方向进行了展望.【期刊名称】《上海航天》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】10页(P1-10)【关键词】气象卫星;无源遥感;微波成像探测仪;大气温度廓线;大气湿度廓线;地面成像;一体化;微波辐射计;圆锥扫描【作者】吕利清;徐红新;栾英宏【作者单位】上海卫星工程研究所,上海201109;上海航天电子技术研究所,上海201109;上海航天电子技术研究所,上海201109【正文语种】中文【中图分类】TP722.6卫星可从空间利用遥感技术对地球进行观测，能获取非常丰富的信息，是地面及其它常规观测手段无法比拟的。

随着气象遥感技术的不断发展，卫星遥感器覆盖了从可见光、红外到微波的较宽波段范围。

可见光与红外波段探测用于气象监测，因其范围大、分辨率高的优点，成为获取气象遥感数据的重要信息源之一。

但由于其对云和降雨的穿透性较差，所获取的信息主要来自云层顶部，降低了获取地表数据的准确性。

与可见光和红外探测相比，利用微波探测获取气象信息，具有较强的穿透力，能提供全天时、全天候的气象资料［1］。

微波遥感包括有源和无源两种方式。

其中无源微波遥感根据大气辐射传输吸收特性基本原理，无需发射信号，通过接收目标自身辐射的微波信号获取目标物理信息，是最先发展的微波遥感方式，已成为微波遥感的重要手段之一，可用于大气微波遥感（大气温度、大气湿度、降水）、海洋微波遥感（海面温度、海面风场、海水盐度、海冰覆盖）、陆地微波遥感（土壤湿度、雪覆盖）、气候与环境遥感（大气成分、环境污染）及深空探测科学研究等多个领域。

海洋环境监测立体感知体系发布时间：2021-06-17T16:05:44.310Z 来源：《文化研究》2021年7月下作者：龙威[导读] 随着全球生态环境保护主义文化的兴起，海洋生态环境问题由人类不合理开发利用海洋资源的行为无节制及不可持续，逐步从海洋环境保护向海洋生态安全屏障制度构建转变国家海洋局北海海洋环境监测中心站龙威 536000摘要：随着全球生态环境保护主义文化的兴起，海洋生态环境问题由人类不合理开发利用海洋资源的行为无节制及不可持续，逐步从海洋环境保护向海洋生态安全屏障制度构建转变，海洋环境监测也从过去的环境污染因素监测开始向生态环境监测过渡，海洋环境监测技术方法和能力体现了海洋生态环境安全的理念，是海洋生态环境保护和产业经济发展的基础，有助于海洋生态系统内不平衡、与人类和谐发展的双重保证。

海洋生态环境监测指的是利用各种生态学的措施和方法，从多个尺度出发对生态系统结构与功能格局的度量，并在这个基础上对生态系统条件及其条件变化进行分析，进而探究生态环境压力的变化趋势。

海洋生态环境监测技术指对海洋生态系统中的各项指标进行具体测量、判断以及统计分析过程中所使用的技术手段。

欧美发达国家较其他国家首先开展海洋生态环境监测工作，高水平的的标准科学方法已对世界各国的环境监测工作产生很大的引导作用，强调重视政府间、各部门间合作、协调、统一，注重海洋生态环境数据共享和新技术的应用，其中海洋生态环境的监测机构、监测区域、监测要素、监测方法对于我们都是具有很强的指导借鉴意义。

关键词：海洋;环境监测;立体感知;体系引言：海洋拥有多样的生物、丰富的石油、天然气以及巨大的潮汐能源等。

在对海洋进行合理开发、利用的同时，需要对海洋实施监测和保护。

近岸海洋环境自动监测站是我国对近岸海洋环境监测、海洋生态保护以及海洋资源开发利用的重要工作设施，在对海洋环境、海域使用动态、海洋开发探测和海洋信息统计等方面具有重要作用。

1海洋环境监测存在问题近几年，我国海洋环境监测得到迅速的发展，卫星遥感、海上浮标、自动验潮仪、水质自动监测站、高清视频监控等技术设备被广泛应用于海洋环境监测中，大幅提高管理部门对海洋环境信息的获取能力。

美国政府大数据计划（全译文）大数据，至关重要今天，奥巴马政府宣布“大数据的研究和发展计划。

”通过提高我们从大型复杂的数字数据集中提取知识和观点的能力，承诺帮助加快在科学与工程中的步伐，加强国家安全，并改变教学研究。

这个计划里，六个联邦政府的部门和机构宣布新的2亿美元的投资，提高从大量数字数据中访问、组织、收集发现信息的工具和技术水平。

了解更多正在进行的联邦政府的计划，解决所大数据所带来的机遇和挑战，可通过大数据表来了解大数据革命。

我们还计划与工业界、大学研究界、非营利性机构与管理者一起利用大数据所创造的机会。

显然，不能单单依靠政府，需要我们总统所呼吁的“众人拾柴火焰高”这样的努力。

一些相关的公司已经赞助大数据相关的比赛，并给大学提供这方面的研究资助。

大学里也开始开设一门全新的研究型课程，培养下一代的“数据科学家”。

一些无国界的组织帮助非营利性机构对公益性服务的数据进行采取、分析和可视化处理。

白宫科技政策办公室将会非常有兴趣支持建立一个跟大数据相关论坛，包括最新的公私组织之间的合作。

美国政府的大数据计划亮点：为应对大数据革命带来的机遇，联邦政府制定计划，推进相关研究机构进一步进行科学发现和创新研究。

国防部(DOD)国防部高级研究计划局(DARPA)多尺度异常检测（ADAMS）项目解决大规模数据集的异常检测和特征化。

项目中对异常数据的检测指对现实世界环境中各种可操作的信息数据及线索的收集。

最初的ADAMS应用程序进行内部威胁检测，在日常网络活动环境中，检测单独的异常行动。

网络内部威胁（CINDER）计划，旨在开发新的方法来检测军事计算机网络与网络间谍活动。

作为一种揭露隐藏操作的手段，CINDER将适用于将对不同类型对手的活动统一成“规范”的内部网络活动，并旨在提高对网络威胁检测的准确性、和速度。

Insight计划主要解决目前情报，监视和侦察系统的不足，进行自动化和人机集成推理，使得能够提前对时间敏感的更大潜在威胁进行分析。

天地一体化观测系统的研究与实现天地一体化观测系统是指将地球观测系统与天文观测系统融合，对地球和宇宙的观测进行全面、系统、精细化的研究。

它涵盖了天文、地球物理、大气、海洋、气候等多个领域，可以帮助我们更好地了解地球和宇宙的演化规律，为人类的可持续发展提供科学支持和依据。

一、天地一体化观测系统的基本原理和技术天地一体化观测系统的基本原理和技术主要包括以下几个方面：1、数据的获取和处理技术天地一体化观测系统需要获取来自各种观测设备和传感器的大量数据，这些数据一般包括数字图像、数据流、文本等多种格式。

为了更好地处理这些数据，需要研发出高效的数据采集、存储、管理和分析的技术。

2、空间信息技术空间信息技术是天地一体化观测系统的重要组成部分，它包括卫星遥感、导航定位、数字地球等多个方面。

通过采用空间信息技术，可以实现对全球范围内的信息进行快速、准确和实时的获取和分析。

3、数学模型和计算技术数学模型和计算技术是天地一体化观测系统的核心技术之一，它可以帮助我们更好地了解地球和宇宙的演化模式和规律。

目前，数学模型和计算技术已经广泛应用于天文、地球物理、大气、海洋等多个领域。

二、天地一体化观测系统的应用领域天地一体化观测系统的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面：1、地球物理学地球物理学是天地一体化观测系统的重要应用领域之一，主要研究地球的内部结构、物质组成、地震、重力和磁场等基本物理问题。

2、大气科学大气科学是天地一体化观测系统的另一个重要应用领域，研究大气的物理、化学和动力学过程。

通过观测大气的温度、气压、湿度和风速等参数，可以更好地了解大气对地球和人类的影响。

3、海洋科学海洋科学是天地一体化观测系统的又一重要应用领域，主要研究海洋的物理、化学、生物和地质等基本问题。

通过观测海洋的海平面、海底地形、水温、盐度和生物活动等参数，可以更好地了解海洋的演化过程和生态环境。

4、气候变化研究气候变化研究是天地一体化观测系统的一个热门领域，主要研究全球气候变化的规律和机制。

一、国外水下无人装备现状本文以水下无人航行器、水下预置装备、水下监听网等典型水下无人装备的研究现状及典型项目案例为牵引，综述国外水下无人装备的发展现状。

⒈水下无人航行器水下无人航行器(UUV)也称无人潜航器，美海军将UUV定义为无人、自带能源、自推进、自主控制(预编程或实时自适应使命控制)或最低程度监控、无缆(除数据光纤)的潜器；俄罗斯海洋科学技术研究所将UUV定义为能够在预定海域深度范围内，按照预编程轨迹航行并完成需要作业的装有仪器设备的潜器。

⑴UUV的发展现状UUV起源于20世纪50年代末，但由于技术条件限制，致使UUV发展缓慢，80年代以后，随着计算机性能的提升、水声通信技术的突破，UUV开始具备半自主控制能力。

21世纪以来，伴随着智能算法的应用、海洋资源的探索及军备竞争的需要，在军民科研领域掀起了UUV研究热潮，各种新概念、新方向被提出，UUV的自主控制水平得到进一步提高，其任务开始从反水雷向反潜、水下侦察、探测与识别等领域扩展。

美国是最早研究、研制UUV且技术最先进的国家，主要的UUV产品有蓝鳍金枪鱼机器人公司的Bluefin系列、WHOI的ABEAUV、Oceanserver公司的IverAUV等，军用UUV的典型型号有便携式的SAHRV、轻型的SMCM和重型的BPAUV等；欧洲国家在UUV的发展上仅此于美国，主要的UUV产品有挪威的REMUS系列(交付美海军)及HUGIN系列、法国的Alister系列、瑞典的SAAB 系列、英国的Autosub系列和Tailsman系列、德国的seaOtterMK系列。

另外，我国周边的俄罗斯和日本在UUV研究方面也具备较高的水平，例如俄罗斯海洋技术研究所的SKATAUV和MT-88AUV、日本海洋科学技术中心的深海型URASHIMAAUV等。

⑵UUV典型分类随着水下作业需求的增加，更多适应不同工作需求的水下无人航行器研制并应用，按照结构及工作模式，主要分为遥控水下航行器(ROV)和自主水下航行器(UUV)。

建议1（CBS-14）的附录2025年全球观测系统展望导言该展望提出了高层次的目标，以指导全球观测系统在未来几十年的发展。

这些目标充满挑战性但却是可以实现的。

未来的GOS将在现有的地基和空基子系统的基础上发展，并充分利用那些目前尚未纳入或充分使用的现有的、新的和即将出现的观测技术。

国家气象水文部门（NMHS）提供的更好的资料、产品和服务将反映GOS新增加的内容。

这对发展中国家和LDC尤其如此。

未来的GOS将在WMO综合全球观测系统（WIGOS）1当中发挥主要作用。

这一不断发展的综合观测系统将成为一个综合性的一体化系统，并与WMO联合主办的或其他不属于WMO 的观测系统相互合作，为全球综合地球观测系统（GEOSS）做出贡献。

该系统将通过WMO会员、区协和技术委员会更多的参与来实施。

空基部分将依赖于伙伴机构之间更多的合作，如气象卫星协调组织（CGMS）、卫星对地观测委员会（CEOS）。

地基和空基子系统部分将依赖WMO的一些伙伴组织：全球陆地观测系统（GTOS）、全球海洋观测系统（GOOS）、全球气候观测系统等。

GOS的这些变化范围非常重要，并将涉及科学、资料处理、产品能开发和使用以及培训方面的新方法。

1. 总体趋势和问题对用户需求的响应?GOS将提供广泛的观测资料，以满足WMO所有会员和计划对改进后的有关天气、水和气候的资料产品和服务需求；?通过观测系统内日趋互补的综合系统，它将在全球观测资料的制作和分发方面继续提供有效的合作；?它将根据需要，以可靠、稳定、持续和符合成本效益的方式提供观测资料；?针对用户对具有特定时空分辨率、精度和时间性的观测资料要求，它将对此作出日常响应；以及?基于对观测和资料处理技术改进后的科学认识和进步，它将逐渐发展以响应快速变化的用户和技术环境。

整合?GOS将逐渐发展成为 WIGOS2的一部分, 这将整合目前GOS的功能，其主要目的是支持业务天气预报，同时包含以下其它的应用：气候监测、海洋学、大气成分、水文学、天气和气候研究；1假定WIGOS在Cg-16得到通过。

海洋观测服务的现状与发展趋势海洋观测服务是指利用先进的技术手段和海洋观测设备，对海洋环境进行实时监测、数据收集和分析，为海洋领域提供各种信息和服务的技术体系。

随着人们对海洋资源的需求和海洋环境保护意识的增强，海洋观测服务在保障海洋安全、开发利用海洋资源、保护海洋生态环境等方面的作用日益凸显。

目前，海洋观测服务的现状可以总结为技术升级、数据创新和应用拓展三个方面。

首先，技术升级是海洋观测服务发展的重要支撑，包括遥感技术、传感器技术、卫星导航技术等的应用与发展。

通过利用高分辨率的遥感卫星图像和海洋观测器械，我们可以实时获取海洋环境的数据，如水温、盐度、氧气含量等，以及海洋生态系统的变化情况。

其次，数据创新是海洋观测服务发展的核心内容，包括数据共享、数据挖掘、数据融合等方面的创新。

通过将分散的海洋观测数据进行整合和共享，可以形成更加全面、准确的海洋观测数据集，为海洋决策和预警提供良好的支持。

此外，海洋观测数据还可以通过人工智能等技术手段进行挖掘和分析，以发现隐藏的规律和问题。

随着技术的进步和应用的拓展，海洋观测服务未来的发展趋势将主要体现在以下几个方面。

首先，发展集成化的海洋观测系统。

目前，海洋观测系统往往由多个独立的观测设备组成，数据也较为分散。

未来的发展趋势是将各种观测设备和数据进行集成，形成一体化的海洋观测系统，实现数据的全面采集和管理。

这将提高海洋观测的效率和准确性，为海洋决策和预警提供更好的支持。

其次，注重海洋观测数据的共享和开放。

海洋观测数据具有极高的价值，但目前尚存在数据孤岛和数据壁垒的问题，导致数据的利用和应用受限。

未来的发展趋势是推动海洋观测数据的共享和开放，促进各方面的数据交流和合作，实现海洋数据资源的共享和优化利用。

此外，海洋观测服务还应关注以下方面的发展。

一是注重海洋观测服务的应用拓展。

海洋观测服务不仅仅是获取数据，更重要的是如何将数据转化为实际应用和服务。

未来的发展趋势是将海洋观测服务与海洋产业发展相结合，为海洋资源开发、海洋能源利用、海洋灾害预警和海洋环境保护等提供有效的技术支持。