多功能波浪浮标研制

多功能波浪浮标是一种可在海洋台站和近海进行波浪(含波向)、表层水温、表层海水盐度三项水文要素自动测量和信息处理的观测装置。该浮标的研制目的是解决水温和盐度传感器现场安装和连续长期使用所遇到的问题,把我国目前海浪观测技术提高到世界先进水平,并且替代至今赖以进口的同类仪器。目前,国际上较实用的波向浮标主要有两大类:表面波向测量浮标和水下波向测量浮标。前者有美国的956型(改进型为1156型)波浪跟踪浮标、荷兰的波浪骑士方向浮标,这两种浮标都是遥测型浮标,可获得实时测量信息,956型波浪跟踪浮标只能测量波浪要素。80年代,国…     

关于最近十年测波浮标试验的若干情况

本文是挪威ＯＣＥＡＮＯＲ公司１９９５年５月２日编写的《ＳＥＡＷＡＴＣＨ气象／海洋资料浮标》（ＴｈｅＳＥＡＷＡＴＣＨＭｅｔｏｃｅａｎＤａｔａＢｕｏｙ）中的两节。文章详细介绍了最近十年国外测波浮标试验的若干情况，对我国测波浮标的研制和使用有所启发。现译出，供参考。文章标题系译者所加。     

X波段雷达测波系统比测方法的研究

目前我国已经进口了Ｘ 波段雷达,大多数使用的ＷＡＶＥＸ 海事雷达海浪数据采集系统。利用Ｘ 波段雷达开发监测海浪的波高、波长、波向与波周期等相关参数已经取得初步成果。同时,在Ｘ 波段雷达数据质量控制以及将雷达数据与海洋动力学模型进行同化方面积累了一定的经验,但距离制定明确的应用规范还存在较大差距。文章试图通过对东海区Ａ、Ｂ两个海洋站Ｘ 波段雷达与波浪浮标、人工观测数据等比测数据的分析,得出比测方法中比对仪器选择、环境因素、海况等方面的要求,以得到更为准确的比测结果。     

SZF型波浪浮标标准化定型

SZF型波浪浮标是"九五"期间863计划的成果,并在"十五"期间得到了863计划海洋监测技术成果标准化工程的定型.介绍了定型的过程和解决的主要问题以及浮标定型中的检测与试验.最后,简要介绍了推广与应用.     

HFB-1B 型海洋浮标的波浪数据处理

HFB-lB型海洋浮标于1988年2月～1989年1月布放在我国5号浮标网点上,在海上连续工作351d,有效资料接收率为86.25％,达到了设计要求,于1989年3月18日通过了由国家海洋局科技司和机电部主持的鉴定;该浮标项目获1990年度机电部科技进步一等奖。本文主要介绍其波浪数据处理部分。     

SZF2-1A型多参数波浪试验浮标波浪要素海上比测试验与初步分析

通过海上比测试验,对新研制的SZF2-1A型多参数波浪试验浮标系统的工作稳定性、波浪传感器测量准确性进行全面客观评价。采用MARKⅡ波浪骑士的测量数据作为参比,结果表明,试验浮标与波浪骑士所测数据具有良好的一致性:两种仪器间最大波高相关系数为0.96,均方根误差为0.33 m,有效波高相关系数为0.99,均方根误差为0.13 m,相对误差为6.0%,平均波高相关系数为0.98,均方根误差为0.088 m,相对误差为6.2%;两种仪器所测有效波高、平均波高对应周期的一致性比较好,相关系数分别达到0.86和0.87;两种仪器所测波向相关系数为0.77。总体上得出结论:试验浮标运行状态稳定,波浪传感器测量准确可靠。     

基于GNSS技术的波浪浮标测波方法研究

波浪是海洋中的重要运动现象,监测波浪的变化并研究其运动规律,对海洋学研究和海洋工程具有重要的意义。目前传统的GNSS (Global Navigation Satellite System)测波方法在实时高精度波浪测量方面存在很大劣势和限制。本文研究了一种基于GNSS技术的实时高精度波浪测量方法,能得到波高、周期等波浪要素信息,并以南海浮标试验实测数据为例进行了处理和分析,验证了该方法的可行性。该方法直接基于广播星历进行GNSS相位观测值历元差分确定浮标速度,无需额外的实时精密差分改正数,从而节省了精密差分改正服务成本与海上通讯成本。该方法适用于近海、远海场景,并且浮标可以使用低成本单频GNSS接收机,得到高精度波浪测量结果,具有较高的实际应用价值。     

微型波浪浮标监测系统

针对现有波浪浮标监测系统体积大、重量大,布放和维护费用高等不足,提出一种微型实时波浪浮标监测系统.该系统主要由直径0.25 m的微型浮标体、波浪传感器、供电系统、通讯系统及锚泊系统组成,具有波高、波向等多参数实时测量、传输功能,并且体积小、重量轻,便于快速运输、布放与回收,还可用于抛弃式测量及特殊隐蔽性测量中.文中对其...     

我国近海波浪浮标的历史、现状与发展

回顾了我国波浪测量技术特别是近海波浪浮标技术的发展历程,提出了今后发展的若干建议。     

基于GNSS浮标的波浪反演技术研究

波浪观测在海洋环境预报、海洋工程建设、海洋资源调查、航海安全等领域具有重要作用。基于全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）浮标进行波浪观测的方法具有全天候、实时、准确度高、价格低等诸多优点,同时还可以在浮标上集成其他海洋环境测量仪器,因此越来越受到世界各国研究者的重视。本文提出一种基于GNSS浮标的波浪参数反演方法,并成功应用于浙江温州海域,在海试过程中,同公认的波浪骑士浮标对比,平均波高相关系数达到0.95,标准差为4.06 cm,平均波周期相关系数为0.92,标准差为0.24 s,完全符合国家标准。本文所用浮标系统还可以搭载多种海洋环境要素观测传感器,可将数据实时传输至接收终端,具有较高的应用价值。     

ARGO浮标海上比测试验研究

通过海上比测试验,对新研制的ARGO浮标的工作稳定性、各传感器计量性能的准确性进行全面客观的评价.采用经过计量检定过的SBE911plus温盐深剖面测量系统及中国ARGO数据库中其它ARGO浮标的相关数据作为参比,得出比测试验结果.分析数据得出结论:被测ARGO浮标与作为参比仪器的SBE911plusCTD所测数据具有良好的一致性,不同仪器间温度和盐度测量结果的相关度均在0.9以上,其中温度误差在-2.5℃～1.5℃之间,盐度误差在-0.15～0.4范围内.对于产生误差的原因进行了分析和总结,总体上得出结论:被测ARGO浮标的工作性能稳定,传感器计量性能准确可靠.     

利用GPS量测波浪研究

利用GPS量测运动物体速度的功能可以用来进行波浪量测,由于卫星移动与波浪运动在频谱上有不同的特性,自GPS讯号中分离出波浪运动速度,通过方向波谱分析理论,可以计算求得波浪参数和波谱.但偶尔的卫星讯号漏损和水位谱低频噪声等问题会导致较大的误差,移动平均法可以有效解决此问题.经实验室及海上实测验证的结果可知,用GPS与海上浮标量测波浪的结果一致,表明可以由GPS讯号中计算出正确且可信赖的波浪信息,其中波高和周期的误差均小于5%,波向约有10°的误差,此误差不随波浪大小而改变.     

冰区四季通用灯浮标的二阶波浪力计算

冰区四季通用灯浮标是一种为满足北方冬季冰冻港口一年四季的助航服务需求研制的新型灯浮标,二阶波浪力对其漂浮姿态和漂移运动有较大影响。文中研究了浮标受到的二阶波浪力的数值计算方法,计算了不同流速下罐形和锥形灯浮标的二阶波浪力。研究结果显示,罐形和锥形灯浮标受到的一阶波浪力相差不大,罐形的二阶波浪力明显小于锥形,具有一定的外形优势。     

测波浮标中应用PC—1500微机的自动采集存贮装置

本文介绍在测波浮标中应用PC－1500袖珍计算机及其扩充板组成的自动数据采集存贮装置，它能自动定量进行波浪数据采集，并计算波面记录的相关函数，当小浪时存贮相关函数值，大浪时同时存贮波面记录的原始数据，使存贮空间得到最有效地利用。     

JBY1-1型波浪浮标检定装置

在国家海洋局支持下，国家海洋标准计量中心成功研制了JBY1-1型波浪浮标检定装置。该装置填补了我国波浪浮标检定领域的空白，在波高、波周期等主要技术性能上优于欧美发达国家同类设备。本文详细介绍了该装置的结构、组成、主要技术指标，关键技术及实际应用情况等。     

测波浮标最佳投放位置的选择

本文论述了使用 HAB-2型岸用光学测波仪观测海浪要素时,其测点处浮标位置的选择是相当重要的。应从近岸波浪的最大反射距离、海流对波浪的影响及测波浮标与观测点间的水平距离等诸多因素综合考虑以选出最佳的抛放位置。     

基于OS071X测波雷达的波浪探测分析

文章利用舟山海洋环境监测站2014年第16号台风"凤凰"过境影响期间,对OS071X测波雷达和3m波浪浮标在同一海域内的波浪探测资料进行了对比验证。通过分析,OS071X测波雷达探测反演的有效波高、周期与3m波浪浮标探测结果对比,二者按先后顺序的均方根误差分别为0.27m和0.29m,相关系数分别为0.93和0.90。结果表明,OS071X测波雷达系统的探测精度得到了验证,能够满足实时探测近岸海域波浪的需求。     

基于MEMS加速度计空投浮标的波浪测量方法试验研究

针对基于MEMS加速度传感器的空投波浪浮标存在采样频率与测波精度低的问题,根据频域衰减积分算法,提出一种相应的波浪测量算法,为了验证该算法测波的准确性,开展了多功能水槽试验研究。该算法旨在将MEMS加速度传感器输出的加速度与姿态角转化为浮标运动的波形,首先将加速度与姿态角信号进行竖向处理获得竖直方向的加速度,再利用离散傅里叶变换将竖向加速度转化为频域内的加速度复数序列,然后引入控制函数减弱低频噪声,经过频域积分、离散傅里叶逆变换、时域积分获得竖直方向的位移,最后通过后处理得到最终的波形。多功能水槽试验采取10中不同波高和周期的工况,对比空投波浪测量浮标与波高仪的测量结果,试验结果表明,浮标的测量误差在10%以内,达到测波标准。     

基于三种测波方法的实测数据对比分析

近海海洋工程波浪观测中较为广泛使用的测波方法主要包括压力式测波、声学测波和重力式测波等。三种观测方法各有优势,需根据历史资料、地理环境和任务目的设计合理的观测形式,可以选择一种或多种形式组合的形式,以达到最佳的观测效果。使用GPS测波浮标、AWAC声学海流/波浪测量仪和TWR-2050压力式波潮仪的实测资料进行了对比分析,结果显示,测波浮标与AWAC所测数据相关性较一致;TWR压力波潮仪与AWAC测量的波高趋势基本一致,但周期短、波高小的海域和时间段测量准确度较差。