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海洋湍流混合过程对大洋热盐环流具有重要调控作用。因此海洋湍流混合特征量如湍动能耗散率等物理量的定量刻画,主要通过现场湍流观测来实现。为满足长期连续海洋湍流混合观测资料的迫切需求,本文研制了基于水下滑翔机的湍流观测仪。利用水下滑翔机移动平台测量海洋湍流的优点是自主化程度高,测量过程不需要人员操作而且不受船时海况的影响并可以长期大范围连续观测。本文主要从滑翔机壳体设计、电子系统设计和数据消噪处理算法三个方面来介绍基于水下滑翔机的湍流观测仪研制。并且通过实验室试验和湖试对研制的仪器和观测平台进行了科学验证以及对整个系统性能指标进行评估和验证。首先湍滑翔机壳体设计主要包括:导流罩设计,耐压壳体设计和传感器安装位置设计。导流罩设计成流线型,目的是减小滑翔机的阻力和保护耐压壳体。耐压壳体(或仪器舱)主要用于承受水下压力,并且为内部安装的传感器和电路系统提供水密空间。根据湍流观测原理以及后续数据处理算法对传感器合理安装位置进行设计。其次是电子系统设计主要包括低噪音模拟信号调理模块;多通道高速数据采集模块;大容量数据存储模块;低功耗电源管理模块。低噪音模拟信号调理模块主要将传感器产生的微弱信号进行放大,滤波和阻抗匹配,降低信号在模拟通道传输时损耗。多通道高速数据采集模块主要对模拟信号进行高速A/D转换,并通过大容量存储模块对数据进行存储。电源管理模块为各个模块合理分配电源降低整个电子系统功耗,达到长期观测的目的。对于观测湍流信号易受到平台振动的影响,提出了基于维纳滤波的数据消噪处理算法,基于剪切信号与加速度信号的最优权重系数,去除剪切信号的振动噪声,获得有效的湍流观测数据。最后为了验证仪器的有效性和稳定性,设计了耐压试验,电子系统可靠性试验和滑翔机配平试验,并进行了千岛湖试验,试验结果表明基于滑翔机的湍流观测仪能到达湍流观测要求以及消噪处理算法的准确性。