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AWRAMS 水面輻射自動云臺測量系統
AWRAMS 水面輻射自動云臺測量系統（AWRAMS，Above-Water Radiance Auto Measuring System）是一款水色遙感表觀光學特性自動測量系統，將采集的表觀光譜信息，記錄在本地存儲單元，并通過網絡自動上傳至預設的服務器。該儀器為精確的高光譜分析應用提供*的方便，可在UV/VIS范圍測量水面處向下太陽輻照度，海面輻亮度及天空輻亮度，并且服務器后臺配套處理軟件可以處理、計算得到離水輻亮度和遙感反射率等參數，形成數據產品。為水體生物光學模型提供關鍵參數，通過水色要素反演，可得到水體葉綠素、懸浮物質和有色溶解有機物CDOM濃度等。此外，還可用來估算浮游植物的豐度和初級生產力，檢測赤潮、藻華，驗證衛星水色觀測數據等。
水面高光譜輻射自動云臺測量系統系統由1個輻照度傳感器和2個輻亮度傳感器組成。輻亮度傳感器的觀測角度可手動調整，此特殊角度設計可使上行水面輻亮度傳感器與下行天空輻亮度傳感器與水面的夾角相同，方便計算離水輻亮度與遙感反射率，用于遙感建模，可用于固定平臺連續測量。
云臺系統介紹
云臺系統為可按照預設策略，控制轉臺角度，采集輻射量并自動上傳的傳感器輔助測量系統，包括硬件平臺和配套處理軟件。可快速獲取控制點經緯度，用于各類樣區的定位、編輯和標繪。
1）基座和動力部分。
2）方位角轉臺：采用高精度閉環伺服控制，保證精度和分辨率。
基座及傳感器轉動部分：均采用316 L防腐不銹鋼加工而成，在沿海、湖泊、河流等使用場合，均可做到防腐防銹。設備防護級別為IP67級別，可以耐受雨淋、風沙、日曬，環境工作溫度范圍為-10℃～50℃。
3）定位可選用GPS/北斗定位信號：保證精度范圍在2 m，授時誤差小于0.5 s。
4）4G無線網絡模塊：可使系統隨時進行數據通訊，并可將監控視頻或圖像上傳至云服務器。
5）系統由24 V直流供電：供電電壓范圍可以適應18～30 V，對各種蓄電池/風光互補發電系統具有良好的適應性。
軟件功能介紹
配套處理軟件可以得到光譜ES、LW、Rrs和nLW等參數產品。軟件使用圖形用戶界面設計，界面簡潔、友好，無需用戶過多設置，導入數據和設備文件即可處理出需要的數據文件，并可進行圖像瀏覽和保存。
特點
高分辨率輻照度和輻亮度測量
輻亮度傳感器相對天頂角的測量角可調
帶云臺，可在方位角自控水平旋轉，方位角可按預設與太陽方位角關聯
太陽方位角根據GPS地理位置和授時自動計算
可無人值守運行，按預設程序自動定時測量
數據可通過網絡自動上傳至預設的服務器
本地可將數據存儲于SD卡，以備網絡通訊不暢時緩存數據
帶有攝像頭，可記錄或上傳被測位置水面和天空的現場情況
可帶有后備電源系統，在斷電后可連續運行48小時
傳感器式設計，可連續采集光譜數據
低功耗，適合野外使用
應用范圍廣，適合各種野外環境，從赤道到兩極都可使用
精度高，積分時間自適應，也可手動設置
納米涂層技術，防污染
應用
離水輻亮度測量、遙感反射率測量
水色要素反演——葉綠素、藍藻、CDOM、懸浮物質等
衛星數據驗證——衛星數據的地面實證
海洋水色遙感研究、湖泊研究
藻類水華研究、海洋生產力估算
氣候學——大氣研究
極地生物研究、海岸帶研究
遙感反演模型的建立，光學模型研究
RAMSES傳感器參數列表
| ACC余弦輻照度 | ARC輻亮度 | ASC球形輻照度 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| UV | UV/VIS | VIS | VIS | VIS | |
| 波長（nm） | 280~500 | 280~720 | 320~950 | 320~950 | 320~950 |
| 檢測器 | 256 通道硅光電檢測器 | ||||
光譜采樣 [nm/pixel] | 2.2 | 2.2 | 3.3 | 3.3 | 3.3 |
| 光譜精度 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 實際通道 | 100 | 200 | 190 | 190 | 190 |
| ACC余弦輻照度 | ARC輻亮度 | ASC球形輻照度 | ||
|---|---|---|---|---|
| UV | VIS | VIS | VIS | |
| 波長（nm） | 280~500 | 320~950 | 320~950 | 320~950 |
| 典型飽和度 (IT: 4 ms) 單位：Wm-2 nm-1 | 20 (300 nm)* 17 (360 nm)* 18 (500 nm)* | 10 (400 nm)* 8 (500 nm)* 14 (700 nm)* | 1Wm-2 nm-1 sr-1 (500 nm) | 20 (400 nm)* 12 (500 nm)* 15 (700 nm)* |
| 典型NEI (IT: 8 s) 單位：μWm-2 nm-1 | 0.85 (300 nm)** 0.75 (360 nm)** 0.80 (500 nm)** | 0.4 (400 nm)** 0.4 (500 nm)** 0.6 (700 nm)** | 0.25 μWm-2 nm-1 sr-1 | 0.8(400 nm)** 0.6(500 nm)** 0.8(700 nm)** |
| 收集器類型 | 余弦檢測器 | FOV：空氣中7° | 球形檢測2Pi | |
| 精度 | 優于6~10%（取決于波長范圍） | 優于6% | 優于5% | |
| 積分時間 | 4 ms~8 s | |||
傳感器技術規格
| 測量原理 | 輻照度或輻亮度 | ||
| T100響應時間 | ≤ 10 s （脈沖模式） | 測量角度 | 40°±10° |
| 數據存儲 | - | 測量間隔 | ≤ 8 s（脈沖模式） |
| 外殼材質 | 不銹鋼（1.4571/1.4404）或鈦合金（3.7035） | ||
| 大小（L x Φ） | ACC：260 mm x 48 mm ASC：245 mm x 48 mm ARC：300 mm x 48 mm | 重量 | 不銹鋼：~ 0.9 kg 鈦：~ 0.7 kg |
| 數字接口 | RS-232 （TriOS） | 系統兼容性 | RS-232（TriOS協議） |
| 電源 | 8~12 VDC （± 3 %） | 功耗 | ≤ 0.85 W |
| 大壓力 | SubConn：30 bar | 防水等級 | IP68 |
| 采樣溫度 | +2~+40 °C | 環境溫度 | +2~+40 °C |
| 保存溫度 | -20~+80 °C | 流入速度 | 0.1~10 m/s |
| 校準/維護間隔 | 24個月 | 選配傳感器 | 傾角傳感器：±45° 壓力傳感器：0~5 Bar、0~10 Bar、0~50 Bar可選 |
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