(57)【要約】      （修正有）【課題】本装備のカバー範囲内の堆積物に対して高精度な多点立体観測を行うことができ、かつ高精度な測位による堆積物のサンプリングを行うことができる海底ステーション多点定位置長期観測システムを提供する。【解決手段】プラットホームフレーム１１と、浮体材料６と、水中音響通信機５と、ビーコン１と、モニタリングキャビン２と、制御キャビン７と、切離制御キャビン８と、中央回転台１０と、ウェイトブロック９と、微小電極測定システム３を含み、前記プラットホームフレームは円柱体形状で、上から下まで計４層あり、第１層には浮体材料と、水中音響通信機と、ビーコンが取り付けられ、第２層にはモニタリングキャビンと、制御キャビンと、切離制御キャビンが取り付けられ、第３層には中央回転台が取り付けられ、第４層にはウェイトブロックが取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底ステーション多点定位置長期観測システムにおいて、プラットホームフレーム（１１）と、浮体材料（６）と、水中音響通信機（５）と、ビーコン（１）と、モニタリングキャビン（２）と、制御キャビン（７）と、切離制御キャビン（８）と、中央回転台（１０）と、ウェイトブロック（９）と、微小電極プローブシステム（３）を含み、前記プラットホームフレーム（１１）本体は円柱体形状で、上から下まで計４層あり、第１層には浮体材料（６）と、水中音響通信機（５）と、ビーコン（１）が取り付けられ、第２層にはモニタリングキャビン（２）と、制御キャビン（７）と、切離制御キャビン（８）が取り付けられ、第３層には中央回転台（１０）が取り付けられ、第４層にはウェイトブロック（９）が取り付けられており、
前記第２層のモニタリングキャビン（２）内には姿勢センサ及び高度計が設けられ、制御キャビン（７）内には水中制御及びデータ収集システムが設けられ、切離制御キャビン（８）内には水中音響切離装置が設けられており、
前記第３層には、回転レール（１５）と、回転盤（１６）と、微小電極プローブシステム（３）と、引張機構とを含む中央回転台（１０）が取り付けられており、前記中央回転台（１０）上には円周形の回転レール（１５）が設置され、サーボモータI（１２）によって駆動される回転盤（１６）が回転レール（１５）の中央に設置され、かつ回転レール（１５）に沿って摺動することができ、回転盤（１６）上には径方向に沿って摺動溝（２７）が設けられ、微小電極プローブシステム（３）が引張機構の制御下で摺動溝（２７）内を摺動することができ、引張機構はサーボモータII（１３）及びスクリューII（２６）を含み、サーボモータII（１３）がスクリューII（２６）を回転させ、スクリューII（２６）は微小電極プローブシステム（３）とネジ接続されていることを特徴とする、海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項２】
前記微小電極測定システム（３）は、昇降機構の制御下で上下移動することができ、昇降機構はサーボモータIII（１４）及びスクリューIII（２２）を含み、サーボモータIII（１４）がスクリューIII（２２）を回転させ、スクリューIII（２２）は微小電極測定システム（３）とネジ接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項３】
前記昇降機構の測位精度が１ｍｍであることを特徴とする、請求項２に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項４】
前記回転盤（１６）上に、さらに堆積物試料採取器（１７）が設置されていることを特徴とする、請求項２に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項５】
前記浮体材料（６）は４〜８等分に設計されており、組合わせ後の形状及び体積がプラットホームフレーム（１１）と係合していることを特徴とする、請求項１または２に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項６】
プラットホームフレーム（１１）が、３１６Ｌステンレス材を用いて作成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項７】
前記微小電極測定システム（３）は、ベース（２３）と、ベース（２３）上に設置された静的コーン貫入試験プローブ（２５）と、８個の微小電極（２４）を含み、前記静的コーン貫入試験プローブ（２５）はベース（２３）の中央に設置され、前記８個の微小電極（２４）は静的コーン貫入試験プローブ（２５）を囲繞して配設されており、静的コーン貫入試験プローブ（２５）と各微小電極（２４）との距離は３〜５ｃｍであり、静的コーン貫入試験プローブ（２５）のコーン先端の長さは微小電極（２４）のコーン先端の長さより４〜８ｃｍ長く、前記８個の微小電極（２４）が、それぞれＣＨ４、Ｏ２、ｐＨ、Ｒｅｄｏｘ、Ｈ２、Ｈ２Ｓ、ＮＯ、ＮＯ２指標を測定することを特徴とする、請求項１に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システム。
【請求項８】
請求項４に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システムの制御システムにおいて、甲板ユニット（１８）及び水中ユニット（２０）を含み、
前記甲板ユニット（１８）は、主制御台と、データメモリIと、マンマシンインタラクティブユニットと、ビーコン測位ユニットと、水中音響通信ユニットと、音響切離ユニットを含み、前記主制御台は、データメモリI、マンマシンインタラクティブユニット、ビーコン測位ユニット、水中音響通信ユニット及び音響切離ユニットとそれぞれ接続されており、
前記水中ユニット（２０）は、主制御システムと、ビーコン（１）と、水中音響通信機（５）と、音響切離装置と、データメモリIIと、サーボモータI（１２）と、回転盤（１６）と、サーボモータII（１３）と、スクリューII（２６）と、サーボモータIII（１４）と、スクリューIII（２２）と、微小電極測定システム（３）と、データ収集ユニットと、堆積物試料採取器（１７）と、高度計と、姿勢センサを含み、前記主制御システムは、ビーコン（１）、水中音響通信機（５）、音響切離装置、データメモリII、サーボモータI（１２）、サーボモータII（１３）、サーボモータIII（１４）、データ収集ユニット、高度計、姿勢センサとそれぞれ接続されており、前記サーボモータI（１２）、サーボモータII（１３）、サーボモータIII（１４）は、それぞれ回転盤（１６）、スクリューII（２６）、スクリューIII（２２）と接続することにより、微小電極測定システム（３）及び堆積物試料採取器（１７）を駆動しており、前記微小電極測定システム（３）は、データ収集ユニットと接続されており、
前記ビーコン測位ユニットはビーコン（１）と無線接続され、水中音響通信ユニットは水中音響通信機（５）と無線接続され、音響切離ユニットは音響切離装置と無線接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の海底ステーション多点定位置長期観測システムの制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底ステーション多点定位置長期観測システムに係わり、海洋観測技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
海洋資源は国の海洋権益の重要な構成部分であり、深海の石油や天然ガスハイドレートなどの資源の争奪が国際的なエネルギーの焦点となっている。海底の天然ガスハイドレートの採掘過程では、温度や圧力、周辺の摂動などの要因により、水和物が自ら分解し、ＣＨ４、Ｈ２、Ｈ２Ｓ、Ｏ２などの多くの副生成物を生成するが、それによって海底の安定性、海洋プロジェクトのインフラ、海洋及び大気環境などに重大な影響を及ぼす可能性がある。そのため、天然ガスハイドレートの採掘過程では、有効的、全面的、長期的な観測を行うことが、水和物資源探査及び採掘、関連する環境効果の調査評価の推進にとって、重要な促進作用を有している。
【０００３】
現在、天然ガスハイドレートの分解過程のモニタリング、測定、観測手段については、主に海洋地球物理学測定、水中沈降ブイ観測、サンプリング分析、海底ステーション観測などがある。海洋地球物理学測定方法は、マルチビーム測定などの手段を代表とする海水環境測定と、地震及びサブボトムプロファイリングなどの手段を代表とする海底堆積物環境測定に分けることもできる。しかし、物理的測定方法は、時間上の連続性に欠け、精度もかなり低く、大部分は探査が主となるので、長期的な連続観測の実現は困難である。水中沈降ブイ観測は、海水環境断面の大量のデータを取得することができ、連続性や垂直方向データ分布密度は良好であるが、海底堆積物内部から来る水和物の分解過程については、海水環境の観測効果において相対的に遅れをとっている。サンプリング分析法は、十分な範囲、深さの堆積物サンプルを適切に取得することはできるが、この方法はリアルタイム観測の要求を満たすことができないだけでなく、動的変化のプロセスも取得できず、またサンプルに対する回避できない摂動なども、分析結果に大きく影響する。相対的に見て、海底ステーション観測方法は、海水及び堆積物に対して同時に長期観測を行うことができる、最も理想的な手段なのである。
【０００４】
海底ステーション観測の起源は古く、アメリカのワシントン大学（１９６５年）が初めて海底ステーション用三脚を使用してピュージェットサウンド水道の潮汐における底辺境界水砂運動を観測、研究した。その後、アメリカ地質調査所、バージニア海洋研究所、アメリカ海洋大気庁などが、それぞれに海底ステーション観測システムを立ち上げ、一連の大型観測プロジェクトを組織し、参加した。また、Ｏｃｅａｎｓｃｉｅｎｃｅ、Ｔｅｃｈｎｉｃａｐ、ＭＳＩなどの企業も定着式観測プラットホームの完成された技術を次々に産業化し、Ｓｅａ  Ｓｐｉｄｅｒ、ＣＡＧＥ  ＥＮ  ＰＥＨＤなどのいくつかの簡便で実用的な海底観測プラットホームを続々に登場させた。国内では、中国海洋大学、中山大学、華東師範大学、中国科学院海洋研究所、国家海洋技術センター、国家海洋局第三海洋研究所などの組織による定着式観測プラットホームの開発が次々に成功し、幅広く応用されている。同済大学海洋地質国家重点実験室は、アメリカの地質調査所と合同で「自由降下三脚」を開発し、様々な海底機器を運用して底層海流及び堆積運搬の連続的時間変化シーケンスを観測し、南海東北部の底層海流分布及び堆積運搬の動力学的プロセスを研究している。
【０００５】
しかし、上記の海底ステーション観測システムは、すべて海洋の動的パラメータ、例えば温度、塩度、波、潮汐、海流、浮遊泥砂、重力、磁力、葉緑素、ＤＯ、ｐＨ値、ＣＯ、メタン、栄養塩類、Ｈ２Ｓなどに対するものであり、しかも海底堆積物内部に対する測定を行うことができない。中国海洋大学が研究開発した「複雑深海工程地質定位置長期観測設備」は、２０１５年から正式に始動しているが、該設備は海水環境に対して総合的な観測を行うことができるだけでなく、海底堆積物内部の電気抵抗、音波、間隙水圧力についても長期的観測を行うことができる。但し、該設備はまだ研究開発段階にあり、かつ静止した定点観測である。
【０００６】
海底の石油、天然ガスハイドレートの漏出や分解プロセスでは、限られた範囲内で、内から外、大から小という動的拡散音場を形成しており、特に深海底の相対的に安定した環境下では、動的拡散音場内で範囲の大きくない多点測定を行うだけで、拡散音場の分布特性に基づいてソースの位置、距離を確定するには十分であり、各観測要素の拡散プロセス及びソースの漏出／分解量は、重要な実質的意味と研究価値を有している。しかしながら、現在の装備水準は、石油、天然ガスハイドレートの漏出や分解プロセスに対して長期的な観測を展開するには不十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、本装備のカバー範囲内の堆積物に対して高精度な多点立体観測を行うことができ、かつ高精度な測位による堆積物のサンプリングを行うことができる海底ステーション多点定位置長期観測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
海底ステーション多点定位置長期観測システムは、プラットホームフレームと、浮体材料と、水中音響通信機と、ビーコンと、モニタリングキャビンと、制御キャビンと、切離制御キャビンと、中央回転台と、ウェイトブロックと、微小電極測定システムを含み、前記プラットホームフレーム本体は円柱体形状で、上から下まで計４層あり、第１層には浮体材料と、水中音響通信機と、ビーコンが取り付けられ、第２層にはモニタリングキャビンと、制御キャビンと、切離制御キャビンが取り付けられ、第３層には中央回転台が取り付けられ、第４層にはウェイトブロックが取り付けられており；
【０００９】
前記第２層のモニタリングキャビン内には姿勢センサ及び高度計が設けられ、制御キャビン内には水中制御及びデータ収集システムが設けられ、切離制御キャビン内には水中音響切離装置が設けられており；
【００１０】
前記第３層には、回転レールと、回転盤と、微小電極測定システムと、引張機構とを含む中央回転台が取り付けられており、前記中央回転台上には円周形の回転レールが設置されて、サーボモータIによって駆動される回転盤が回転レールの中央に設置され、かつ回転レールに沿って摺動することができ、回転盤上の径方向に沿って摺動溝が設置されており、微小電極測定システムが、引張機構の制御下で摺動溝内を摺動することができ、引張機構はサーボモータII及びスクリューIIを含み、サーボモータIIがスクリューIIを回転させ、スクリューIIは微小電極測定システムとネジ接続されている。
【００１１】
該観測システムでは、サーボモータによって回転盤の回転を制御し、引張機構によって微小電極測定システムの摺動を制御することにより、３６０°範囲内の任意の半径の回転ポジションを実現し、微小電極測定システムの制御可能なポジション測定／試料採取を遂行することができる。
【００１２】
さらに、プラットホームフレームは、３１６Ｌステンレス材により作成されている。
【００１３】
さらに、前記微小電極測定システムは、昇降機構の制御下で上下移動することができ、昇降機構はサーボモータIII及びスクリューIIIを含み、サーボモータIIIがスクリューIIIを回転させ、スクリューIIIは微小電極測定システムとネジ接続されている。
【００１４】
さらに、微小電極の応答の速さ、撹拌感度の低さ、空間解像度の高さといった特徴と結び付けて、垂直昇降機構の測位精度を１ｍｍに設定する。
【００１５】
さらに、前記回転盤上には、観測した堆積物をサンプリングするための堆積物試料採取器が設置されている。
【００１６】
さらに、取付に便宜を図るために、前記浮体材料は４〜８等分に設計されており、組合わせ後の形状及び体積は、プラットホームフレームと係合している。水中音響切離装置は、ロープ制御フックを開くことによりウェイトを放擲することができ、ウェイトを放擲すると、浮体材料が、プラットホームフレームが水面に浮き上がることをサポートすることができる。
【００１７】
さらに、前記微小電極測定システムは、ベースと、ベース上に設置された静的コーン貫入試験（ＣＰＴ）プローブと、８個の微小電極を含み、前記静的コーン貫入試験プローブはベースの中央に設置され、前記８個の微小電極は静的コーン貫入試験プローブを囲繞して均等に配設されており、静的コーン貫入試験プローブと各微小電極との距離は３〜５ｃｍであり、距離が短すぎると、微小電極の被測定媒質の空間を静的コーン貫入試験プローブが占拠してしまい、微小電極の測定結果に影響するおそれがある。距離が長すぎると、静的コーン貫入試験プローブが検出した閾値点の、微小電極に対する保護効果が大きく打ち消されてしまう。静的コーン貫入試験プローブのコーン先端の長さは微小電極のコーン先端の長さより４〜８ｃｍ長く、長さの差が存在することにより、堆積物に貫入する過程で、まず静的コーン貫入試験プローブが未知の強度の堆積物に接触し、微小電極を保護することを保証できる。貫入の深さを保証できなくなるので、長さの差は大きすぎない方がよい。前記８個の微小電極（２４）は、ＣＨ４、Ｏ２、ｐＨ、Ｒｅｄｏｘ、Ｈ２、Ｈ２Ｓ、ＮＯ、ＮＯ２の指標をそれぞれ測定する。
【００１８】
微小電極は機械強度がかなり低いので、堆積物を穿刺する過程で壊れることを防止するために、本微小電極測定システムでは、微小電極が穿刺する過程での堆積物の強度の変化を測定するために、ベース上に微小電極よりさらに長い深水静的コーン貫入試験プローブを取り付けている。微小電極の金型に対して破壊実験を繰り返し、各微小電極の極限破壊強度を取得し、各微小電極の破壊強度の最小値を取ってＳとし、Ｓ値の大きさに基づいて静的コーン貫入試験の閾値を設定する。静的コーン貫入試験の閾値は０．７〜０．９Ｓに設定することができる。静的コーン貫入試験プローブが検出したコーン先端抵抗が静的コーン貫入試験の閾値以上である場合は、微小電極が傷つかないよう保護するために、それ以上の穿刺を停止することで、定位置観測過程での微小電極に対する確実な保護を実現する。微小電極群と静的コーン貫入試験プローブを結合させ、極限閾値を設定することで、貫入の深さを保証するだけでなく、設備の安全も保証することができる。
【００１９】
さらに、微小電極の測定の応答時間及び高分解能を向上させることができる。信号拡大、データ収集の技術をさらに改善することにより、精度が高く、分解能が高いマルチパラメータ測定データを取得する。
【００２０】
本発明のもう１つの目的は、甲板ユニットと水中ユニット（水中制御及びデータ収集システム）を含む上記海底ステーション多点定位置長期観測システムの制御システムを提供することにある。
【００２１】
前記甲板ユニットは、主制御台と、データメモリIと、マンマシンインタラクティブユニットと、ビーコン測位ユニットと、水中音響通信ユニットと、音響切離ユニットを含み、前記主制御台は、データメモリI、マンマシンインタラクティブユニット、ビーコン測位ユニット、水中音響通信ユニット及び音響切離ユニットとそれぞれ接続されており；
【００２２】
前記水中制御及びデータ収集システムは、主制御システムと、ビーコンと、水中音響通信機と、音響切離装置と、データメモリIIと、サーボモータIと、回転盤と、サーボモータIIと、スクリューIIと、サーボモータIIIと、スクリューIIIと、微小電極測定システムと、データ収集ユニットと、堆積物試料採取器と、高度計と、姿勢センサを含み、前記主制御システムは、ビーコン、水中音響通信機、音響切離装置、データメモリII、サーボモータI、サーボモータII、サーボモータIII、データ収集ユニット、高度計、姿勢センサとそれぞれ接続されており、前記サーボモータI、サーボモータII、サーボモータIIIは、それぞれ回転盤、スクリューII、スクリューIIIと接続することにより、微小電極測定システム及び堆積物試料採取器を駆動しており、前記微小電極測定システムはデータ収集ユニットと接続されており；
【００２３】
前記ビーコン測位ユニットはビーコンと無線接続され、水中音響通信ユニットは水中音響通信機と無線接続され、音響切離ユニットは音響切離装置と無線接続されている。
【００２４】
水中制御及びデータ収集システムは電池により給電され、ソフトウェアとハードウェアの二つの部分を含み、主に中央回転台の回転ポジション、微小電極測定システム及び堆積物試料採取器の引張ポジション及び垂直昇降ポジションを制御しており、各微小電極、高度計及び姿勢センサなどの測定計器のデータを収集するとともに、データメモリII内に記憶し、また水中音響通信機を通してデータを甲板ユニットに伝送する。水中音響通信機は、プラットホームの水中状態及び計器が収集したデータなどのパラメータを甲板受信ユニットに伝送することもできる。音響切離装置は、甲板ユニットが送信した切離信号を受信した後、フックロックを開け、ウェイトと分離することにより、海底ステーション多点定位置長期観測システムを浮体材料の駆動により海面に浮上させる。海底ステーション多点定位置長期観測システムが海面まで浮上すると、ビーコンがＧＰＳリアルタイム位置を送信し、海上の船舶がナビゲーションを通して海底ステーション多点定位置長期観測システムの実際の位置と漂流方向を迅速に確定し、追跡及び海面での引上回収をスムーズに実行できるよう案内する。
【００２５】
本発明は、海底の石油、天然ガスハイドレートの漏出や分解の過程に対して、定位置長期観測及び堆積物サンプリングにより、観測領域の海底堆積物の立体空間範囲における地球化学指標の動的分布を取得することで、動的拡散音場のソース位置、拡散プロセスなどの情報を分析し、取得して、石油の漏出や水和物の分解工程の海洋環境効果の評価のために重要なデータ的裏付けを与えることで、海底の石油採掘、天然ガスハイドレートの試掘などの重要プロジェクトの実施に対して、サポートとサービスを提供している。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の優位性は以下の通り。
【００２７】
１．従来の海底ステーションを基に、中央回転プラットホームの回転機構、引張機構を通して、多点の正確な測位機能を有効に実現しており、それにより需要に応じて測定領域内の複数の測定点のデータを入手することができ、最終的に動的拡散音場の空間分布情報を分析し、取得することができる。
【００２８】
２．昇降機構を中央回転プラットホームに導入してプローブの貫入、抜去機能を実現することで、多点測定を立体測定へとさらに発展させ、海底面の平面の動的拡散音場を空間立体の動的拡散音場に拡張することで、最終結果の直観性と信頼性を保証している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、実施例１〜２の海底ステーション多点定位置長期観測システムの構造概略図である。
【図２】図２は、実施例１〜２の中央回転台の構造概略図である。
【図３】図３は、実施例２の微小電極測定システムの構造概略図である。
【図４】図４は、実施例２の微小電極測定システムの構造概略図である。
【図５】図５は、実施例１〜２の制御システムの概略図である。
【図６】図６は、実施例１〜２の制御システムの構造概略図である。
【図７】図７は、実施例１〜２の観測システムの、動的拡散音場に対する測定方法概略図である。
【００３０】
図１〜７において、１−ビーコン、２−モニタリングキャビン、３−微小電極測定システム、４−吊り輪、５−水中音響通信機、６−浮体材料、７−制御キャビン、８−切離制御キャビン、９−ウェイトブロック、１０−中央回転台、１１−プラットホームフレーム、１２−サーボモータI、１３−サーボモータII、１４−サーボモータIII、１５−回転レール、１６−回転盤、１７−堆積物試料採取器、１８−甲板ユニット、１９−海水面、２０−海底ステーション多点定位置長期観測システム、２１−海底面、２２−スクリューIII、２３−ベース、２４−微小電極、２５−静的コーン貫入試験プローブ、２６−スクリューII、２７−摺動溝、２８−測定点、２９−測定領域、３０−拡散音場、３１−拡散点。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の目的、態様及び長所をより明確にするために、以下では図面と実施例を結び付けて、本発明についてさらに詳細な説明を行う。
【実施例１】
【００３２】
図１に示す海底ステーション多点定位置長期観測システムは、プラットホームフレーム１１と、浮体材料６と、水中音響通信機５と、ビーコン１と、モニタリングキャビン２と、制御キャビン７と、切離制御キャビン８と、中央回転台１０と、ウェイトブロック９と、微小電極測定システム３を含む。プラットホームフレーム１１本体は円柱体形状で、上から下まで計４層ある。
【００３３】
第１層には、浮体材料６と、水中音響通信機５と、ビーコン１と、吊り輪４が取り付けられており、その中の浮体材料６は、取付の便宜を図るために６等分に設計され、フレーム内に取り付けられており、水中音響通信機５、ビーコン１及び吊り輪４はいずれもプラットホームフレーム１１の頂部に設置されている。
【００３４】
第２層にはモニタリングキャビン２と、制御キャビン７と、切離制御キャビン８が取り付けられている。モニタリングキャビン２内には姿勢センサ及び高度計が設けられ、制御キャビン７内には水中制御及びデータ収集システムが設けられ、切離制御キャビン８内には水中音響切離装置が設けられている。
【００３５】
第３層には、回転レール１５と、回転盤１６と、微小電極測定システム３と、引張機構と、垂直昇降機構とを含む中央回転台１０が取り付けられている（図２）。中央回転台１０上には円周形の回転レール１５が設置されており、サーボモータI  １２によって駆動される回転盤１６が回転レール１５の中央に設置され、かつ回転レール１５に沿って摺動することができ、回転盤１６上の径方向に沿って摺動溝２７が設置され、微小電極測定システム３が引張機構の制御下で摺動溝２７内を摺動することができ、引張機構はサーボモータII  １３及びスクリューII  ２６を含み、サーボモータII  １３がスクリューII  ２６を回転させ、スクリューII  ２６は微小電極測定システム３とネジ接続されている。微小電極測定システム３は、昇降機構の制御下で、垂直方向における上下移動を実現することができ、昇降機構はサーボモータIII  １４及びスクリューIII  ２２を含み、サーボモータIII  １４がスクリューIII  ２２を回転させ、スクリューIII  ２２は微小電極測定システム３とネジ接続されている（図３）。
【００３６】
第４層には、４つのウェイトブロック９が均等に取り付けられている。
【００３７】
上記海底ステーション多点定位置長期観測システムは、図５、６に示す制御システムにより制御を行っており、甲板ユニット１８と水中ユニット（水中制御及びデータ収集システム）２０を含む。
【００３８】
甲板ユニット１８は、主制御台と、データメモリIと、マンマシンインタラクティブユニットと、ビーコン測位ユニットと、水中音響通信ユニットと、音響切離ユニットを含み、主制御台は、データメモリI、マンマシンインタラクティブユニット、ビーコン測位ユニット、水中音響通信ユニット及び音響切離ユニットとそれぞれ接続されている。
【００３９】
水中制御及びデータ収集システム２０は、主制御システムと、ビーコン１と、水中音響通信機５と、音響切離装置と、データメモリIIと、サーボモータI  １２と、回転盤１６と、サーボモータII  ３と、スクリューII  ２６と、サーボモータIII  １４と、スクリューIII  ２２と、微小電極測定システム３と、データ収集ユニットと、堆積物試料採取器１７と、高度計と、姿勢センサを含む。主制御システムは、ビーコン１、水中音響通信機５、音響切離装置、データメモリII、サーボモータI  １２、サーボモータII  １３、サーボモータIII  １４、データ収集ユニット、高度計、姿勢センサとそれぞれ接続されており、そのうち、サーボモータI  １２、サーボモータII  １３、サーボモータIII  １４は、それぞれ回転盤１６、スクリューII  ２６、スクリューIII  ２２と接続することにより、微小電極測定システム３及び堆積物試料採取器１７を駆動しており、微小電極測定システム３はデータ収集ユニットと接続されており、
【００４０】
ビーコン測位ユニットはビーコン１と無線接続され、水中音響通信ユニットは水中音響通信機５と無線接続され、音響切離ユニットは音響切離装置と無線接続されている。
【００４１】
上記観測システムのプラットホームフレーム１１は、３１６Ｌステンレス材を用いて作成されており、直径は２ｍである。該観測システムは船舶によって要観測地点まで搬送され、船舶に積載されたベルトケーブルの末端には、吊り輪４と接続された音響切離装置IIが掛着されている。ベルトケーブルをリリースすることにより、上記の観測システムを海底面まで投下し、その後、該音響切離装置を通してユニットを制御して信号を送信し、フックロックを開け、海底ステーションと安全に分離することにより、配置が完成する。
【００４２】
水中観測システムを配置した後、オペレータが甲板ユニットから水中ユニットの主制御システムに指令を送信し、姿勢、高度及び微小電極の多点測定を開始する。サーボモータI  １２、サーボモータII  １３、サーボモータIII  １４がそれぞれ中央回転台１０の回転、微小電極プローブシステム３の引張及び昇降を制御することにより、３６０°範囲内の任意の半径（０．２ｍ≦Ｒ≦１ｍ）の回転ポジションを実現し、微小電極プローブシステムの制御可能なポジション測定／試料採取を遂行する。
【００４３】
動的拡散音場に対する測定方法は図７に示す通りであり、観測システムの微小電極測定システム３が測定領域２９内で多点測定を行い、複数の測定点２８のデータを取得し、数値の大きさに基づいて拡散音場３０を描き、最終的に拡散点３１の位置情報を取得する。
【００４４】
観測の完了後、海底ステーション多点定位置長期観測システム２０を回収する。音響切離装置が、甲板ユニット１８が送信した切離信号を受信した後、フックロックを開け、ウェイトブロック９と分離することにより、海底ステーション多点定位置長期観測システム２０を浮体材料６の駆動により海面に浮上させる。海底ステーション多点定位置長期観測システム２０が海面まで浮上すると、ビーコン１がＧＰＳリアルタイム位置を送信し、海上の船舶がナビゲーションを通して海底ステーション多点定位置長期観測システム２０の実際の位置と漂流方向を迅速に確定し、追跡及び海面での引上回収をスムーズに実行できるよう案内する。
【実施例２】
【００４５】
実施例１と異なるのは、微小電極測定システム３が、ベース２３と、ベース２３上に設置された静的コーン貫入試験プローブ２５と、８個の微小電極２４を含む点であり、静的コーン貫入試験プローブ２５はベース２３の中央に設置され、８個の微小電極２４が静的コーン貫入試験プローブ２５を囲繞して均等に配設されており、図３〜４に示すように、静的コーン貫入試験プローブ２５の長さは微小電極２４の長さより５ｃｍ長い。
【００４６】
静的コーン貫入試験プローブ２５及び８個の微小電極２４はそれぞれデータ収集ユニットと接続され、データ収集ユニットは主制御システムと接続されており、主制御システムが静的コーン貫入試験プローブ２５と８個の微小電極２４のデータ収集を遂行する。
【００４７】
上記微小電極測定システム３では、組み立てる前に、各微小電極の金型に対してそれぞれ破壊実験を繰り返し、微小電極２４の極限破壊強度を取得し、各微小電極２４の破壊強度の最小値を取ってＳとし、Ｓ値の大きさに基づいて静的コーン貫入試験の閾値を設定しており、本実施例では、静的コーン貫入試験の閾値を０．８Ｓに設定している。
【００４８】
微小電極測定システム３が堆積物に貫入する過程で、静的コーン貫入試験のコーン先端抵抗が０．８Ｓに達した場合は、貫入極限深さ（例えば１ｍ）まで貫入しないよう、直ちに貫入を停止する。
【００４９】
当業者であれば、上記の説明に基づいて改良や変換を加えることはできるが、それらのすべての改良及び変換は、本発明に付随する請求の範囲の保護範囲に属するものと理解しなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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