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基于无人船的水产养殖水质动态监测系统设计与实验

         
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针对传统水产养殖水质监测多使用部署在固定位置的无线监测节点,存在监测范围小、监测位置不灵活和部署成本偏高等问题,设计了基于自动无人船的水产养殖水质动态监测系统.该系统融合无人船和多个传感器进行水质采样,测量水温、pH值和水体浊度等指标,通过岸基控制台将监测数据上传至云服务器.为保证系统的有效性和准确性,提出以自动无人船悬停采样为主的水质监测和低航速下的水质异常检测,结合基于地图解析的路径规划策略,实现无人船自主航行,以提升监测效率.经实验验证,与传统方案相比,动态监测得到的水温相对误差绝对值不大于0.5％,pH值相对误差绝对值不大于1.43％,浊度相对误差绝对值不大于4.9％,均在各传感器精度范围内,可满足监测需求.将该系统部署于水产养殖区,在9 800 m2水域内共采集731组有效数据,测得各水质指标数值均在正常范围内,监测区域覆盖达水域面积的68％.该方法为水产养殖业的水质监测和异常检测提供了解决方案.

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