Всплывающая архивная метка спутника

Всплывающие спутниковые метки SeaTag-MOD готовы к развертыванию

Томас Грей, CLS America, держит всплывающую спутниковую метку SeaTag-MOD, готовую к использованию на китовой акуле (остров Мухерес, штат Мексика).

Всплывающие спутниковые архивные метки ( PSAT ) используются для отслеживания перемещений (обычно крупных мигрирующих) морских животных. PSAT (также обычно называемый тегом PAT) — это архивный тег (или регистратор данных ), оснащенный средствами передачи собранных данных через спутниковую систему Argos . Хотя данные физически хранятся на метке, ее главное преимущество заключается в том, что ее не нужно физически извлекать, как архивную метку, чтобы данные были доступны, что делает ее жизнеспособным, независимым от промысла инструментом для изучения поведения животных и миграции. Их использовали для отслеживания перемещения океанской солнечной рыбы . ^[1] марлин , голубые акулы , голубой тунец , рыба-меч и морские черепахи , и это лишь некоторые виды. Данные о местоположении, глубине, температуре, уровне кислорода и движении тела используются, например, для ответа на вопросы о характере миграции, сезонных пищевых перемещениях, повседневных привычках и выживании после поимки и выпуска. ^[2]

Спутниковая метка обычно состоит из нескольких компонентов: секции регистрации данных, секции выпуска, поплавка и антенны . Секции разблокировки включают в себя секцию разблокировки, выдвигаемую с помощью энергии, или коррозионно-активный штифт, который активно подвергается коррозии в заданную дату или по истечении определенного периода времени. Некоторыми ограничениями использования спутниковых меток являются их ограничения по глубине (2000 м), их стоимость (499–4000 долларов США), их уязвимость к потерям из-за проблем окружающей среды (биологическое обрастание) или преждевременному выпуску в результате проглатывания хищником .

два метода подводной геолокации PSAT используют . Первый метод заключается в геолокации на основе освещения, которая использует продолжительность дня и расчет полудня для оценки местоположения метки под водой. Этот метод имеет функциональное ограничение глубины проникновения света, которое может составлять от нескольких метров до сотен метров. Оценки геолокации, основанные на освещении, обычно сочетаются с дополнительными спутниковыми данными, такими как температура поверхности моря , или другими доступными данными, такими как батиметрия, избегание суши и физические ограничения помеченного животного. Другой доступный метод — измерение окружающего освещения и магнитного поля Земли . Этот метод имеет функциональное ограничение глубины, эквивалентное максимальному ограничению глубины, обычно 1800 м. Геолокация на основе магнитного поля обычно не связана с дополнительными спутниковыми данными или другими входными данными и полагается на магнитное поле Земли для оценки широты и свет (полдень) для оценки долготы.

Общая информация

Установка PSAT на голубом тунце.

Всплывающие спутниковые метки имеют длину примерно 125–215 мм (4,9–8,5 дюйма) и весят в воздухе 36–108 граммов. Метка должна быть небольшой по сравнению с размером животного, где-то 3-5% от общего веса рыбы, чтобы она не мешала нормальному поведению.

Эти метки записывают такую информацию, как температура, магнитные свойства, ускорение, уровень освещенности, уровень кислорода и давление с заданными интервалами от нескольких секунд до нескольких часов. ^[3] Данные часто собираются в течение нескольких недель или месяцев, но благодаря новым достижениям в области технологий памяти метки карт microSD могут хранить данные веками. PSAT записывают данные в энергонезависимую память , поэтому данные сохраняются даже в случае сбоя источника питания.

Когда PSAT освобождается от животного, на котором он был прикреплен, он всплывает на поверхность и начинает передавать данные на спутники Аргос на частоте 401,65 МГц +/-. Таким образом, для получения данных тег не требует физического восстановления. Обобщенные данные, показывающие, где началась и закончилась миграция рыбы, обычно получаются по метке примерно в течение семи дней; однако метки могут передавать значительные объемы океанических данных в течение нескольких месяцев после того, как они будут выпущены из рыбы.

Ограничения технологии PSAT заключаются в том, что она может быть потеряна из-за неисправности источника питания, воздействия на окружающую среду, такого как биообрастание, проглатывание хищником , ограничение глубины и стоимость. Большинство PSATS имеют внутреннее программное обеспечение , предназначенное для обнаружения вредных или неоптимальных условий, которые приводят к досрочному выпуску и передаче данных. Например, PSAT могут выдерживать давление на глубине от 2000 до 2500 метров (от 6600 до 8200 футов) в зависимости от модели. Если данные указывают на отсутствие изменений давления (глубины) в течение определенного периода времени, это может спровоцировать преждевременный выпуск из-за преждевременного выпуска (раннее выдергивание метки из рыбы) или смерти животного, к которому она была прикреплена. Такие внутренние проверки могут предупредить исследователей о неожиданных или нежелательных событиях. Поедание хищником обнаружить труднее, поскольку нужно заставить метку сообщить об этом; однако при обработке данных на это указывает немедленная потеря света и повышение температуры, которая стабилизируется пока он находится внутри хищника. ^[4]

Типы

Использование уровня освещенности

Самый популярный метод определения местонахождения животного под водой требует, чтобы метка регистрировала уровень освещенности в течение дня. Наблюдая за продолжительностью дня, от момента наблюдения меткой первого света до момента последнего света, метка может определить свое широтное положение (с точностью более 1 градуса). По длине дня метка вычисляет время полудня, которое преобразуется в долготу (с точностью в среднем около 0,5 градуса или 30–50 морских миль). Этот метод геолокации подходит для животных, обитающих в чистых водах у поверхности. На глубине или в мутной воде геолокация по свету не работает из-за затухания света. Это также не очень хорошо работает во время равноденствий, когда продолжительность дня во всем мире одинакова. Производителями этой технологии являются Wildlife Computers, Microwave Telemetry и Lotek Wireless. Star-Oddi также находится на стадии разработки всплывающего спутникового тега.

Использование магнитного поля Земли и уровня освещенности

Другой подход к геолокации объединяет свет и магнетизм. Земли Этот метод измеряет общее магнитное поле для оценки широты, используя при этом определение долготы в полдень на основе света. Эти метки измеряют магнитное поле Земли с помощью встроенных магнитометров в течение дня, а затем принимают среднее значение в качестве ежедневного местоположения метки. Средняя точность этого метода составляет примерно 35 морских миль. Производителями этой технологии являются Desert Star Systems.

См. также

Ссылки

^ Спасибо, Тирни (30 ноября 2003 г.). «Отслеживание океанской солнечной рыбы, мола-мола с помощью всплывающих спутниковых архивных меток в водах Калифорнии» . OceanSunfish.org . Проверено 14 июня 2007 г.
^ Некоторые примеры включают: Блок, Б, Дьюар, Х, Фарвелл, С, Принс, ЭД. Новая спутниковая технология для отслеживания перемещения атлантического голубого тунца. Учеб. Натл. акад. наук. США Том. 95, стр. 9384–9389, август 1998 г.; Хулихан, Джон П. Горизонтальные и вертикальные перемещения парусника (Istiophorus platypterus) в Персидском заливе, определенные с помощью ультразвукового и всплывающего спутникового мечения. Marine Biology (2005) 146: 1015–1029 DOI 10.1007/s00227-004-1488-2; Стоксбери, MJW, Харви-Кларк, К., Галлант, Дж., Блок, Б.А., Майрес, Р.А. Передвижение и экологические предпочтения гренландских акул (Somniosus microcephalus), отмеченных электронной меткой в устье реки Святого Лаврентия, Канада. Морская биология (2005) 148: 159–165 DOI 10.1007/s00227-005-0061-y
^ Блок, Ба, Дьюар, Х., Фарвелл, К., Принс, ЭД. Новая спутниковая технология для отслеживания перемещения атлантического голубого тунца. Учеб. Натл. акад. наук. США Том. 95, стр. 9384–9389, август 1998 г.; Нильсон А., Бигелоу К.А., Мюсил М.К., Сиберт Дж.Р. Улучшение геолокации на основе освещения за счет учета температуры поверхности моря. Рыба. Океаногр. 15:4, 314–325, 2006.
^ Керстеттер, Д.В., Половина, Дж.Дж., Грейвс Дж.Е. Доказательства хищничества акул и поедания рыбы, снабженной всплывающими спутниковыми архивными метками. Рыба. Бык. 102:750–756 (2004).

Внешние ссылки

Разнообразие продуктов PSAT, предлагаемых Desert Star Systems
Описание и характеристики PSAT, предлагаемого Microwave Telemetry, Inc.
Описание и характеристики PSAT меньшего размера, предлагаемого Microwave Telemetry, Inc.
Спецификация продукта PSAT, предлагаемого Wildlife Computers
Описание меньшего размера «miniPAT», предлагаемого Wildlife Computers.
Технические характеристики и описание PSAT производства Lotek.

[TrackingSunfish-1] Спасибо, Тирни (30 ноября 2003 г.). «Отслеживание океанской солнечной рыбы, мола-мола с помощью всплывающих спутниковых архивных меток в водах Калифорнии» . OceanSunfish.org . Проверено 14 июня 2007 г.

[2] Некоторые примеры включают: Блок, Б, Дьюар, Х, Фарвелл, С, Принс, ЭД. Новая спутниковая технология для отслеживания перемещения атлантического голубого тунца. Учеб. Натл. акад. наук. США Том. 95, стр. 9384–9389, август 1998 г.; Хулихан, Джон П. Горизонтальные и вертикальные перемещения парусника (Istiophorus platypterus) в Персидском заливе, определенные с помощью ультразвукового и всплывающего спутникового мечения. Marine Biology (2005) 146: 1015–1029 DOI 10.1007/s00227-004-1488-2; Стоксбери, MJW, Харви-Кларк, К., Галлант, Дж., Блок, Б.А., Майрес, Р.А. Передвижение и экологические предпочтения гренландских акул (Somniosus microcephalus), отмеченных электронной меткой в устье реки Святого Лаврентия, Канада. Морская биология (2005) 148: 159–165 DOI 10.1007/s00227-005-0061-y

[3] Блок, Ба, Дьюар, Х., Фарвелл, К., Принс, ЭД. Новая спутниковая технология для отслеживания перемещения атлантического голубого тунца. Учеб. Натл. акад. наук. США Том. 95, стр. 9384–9389, август 1998 г.; Нильсон А., Бигелоу К.А., Мюсил М.К., Сиберт Дж.Р. Улучшение геолокации на основе освещения за счет учета температуры поверхности моря. Рыба. Океаногр. 15:4, 314–325, 2006.

[4] Керстеттер, Д.В., Половина, Дж.Дж., Грейвс Дж.Е. Доказательства хищничества акул и поедания рыбы, снабженной всплывающими спутниковыми архивными метками. Рыба. Бык. 102:750–756 (2004).

[1]

[2]

[3]

[4]