全球海洋面积巨大且拥有丰富的各类自然资源,各个国家对于海洋资源的开发都有较高程度的重视。我国也在长期的发展规划中将海洋强国建设作为目标之一。海底沉积物是海洋的重要组成部分,海底沉积物的探测也是海洋探测工程的重要对象,对海底测绘、资源勘探、海洋国防有重要意义。为了在实验室中模拟海底原位观测系统的工作,对不同的贯入方式进行研究,对采样头的测量同步采样设计进行验证,设计海底原位观测模拟实验台,在实验室进行搭建,完成实验台的物理量测量、装置运动状态检测、运动控制和声波仪控制功能,从而为海底原位观测系统的控制功能提供验证,对未来在实验室做海底原位的模拟观测提供试验平台。对海底原位观测模拟实验台进行的设计和研究,期间开展的主要工作内容为:1.设计系统系统硬件、运动及软件单元整体方案。进行核心控制板选型、外围辅助设备选型、运动单元电动缸选型、位移传感器和沉积物温度传感器选型,下位机系统和通信协议制定。2.设计实验台的运动单元。进行实验台框架的设计,监督台架搭建,按照控制和运动需求搭建了伺服控制系统。3.设计开发实验台的软件单元。实现上位机控制和显示界面设计以及程序功能逻辑设计;实现下位机系统移植,通信程序、传感器采集模块、运动控制模块和声波仪控制模块的流程设计和具体程序开发。4.对搭建海底原位观测模拟实验台进行功能验证试验。进行包括物理量采集,电动缸控制,声波仪控制,保存采集数据等功能的试验。通过研究、设计和开发,搭建了可以进行模拟海洋环境测量、采样头测量头不同的运动模式和声波仪采集沉积物声学特性等原位测量工作的实验台。通过功能试验,验证了海底原位观测模拟实验台的观测、控制、保存数据等功能。