GPS单点测速技术在海浪测量中的应用研究(英文)

分析比对了GPS单点测速技术与其他已有测波手段的不同,讨论了基于多普勒频移的GPS测速方法,并分析了各类误差对测速精度的影响。分别利用原始多普勒值和导出多普勒值进行了静态测速试验和动态测速试验,将导出多普勒测速结果与RTK(Real Time Kinematic,实时动态测量系统)位置差分测速进行了比测。结果表明,使用静态数据采用高频导出多普勒值测速的精度可以达到亚厘米级每秒,而采用原始多普勒观测值进行测速因接收机型号的不同,结果差异较大;动态测速试验中,采用导出多普勒测速的方法与RTK位置差分测速的符合精度可达cm/s。

基于GPS单点测速的海浪测量方法初探

首先分析比对了已有的测波方法,阐述了将GPS单点测速应用到测波中的优点。然后讨论了基于多普勒频移的测速方法,并分析了各类误差对测速精度的影响。最后利用静态数据进行动态测速模拟试验和实测动态数据测速与RTK（Real Time Kinematic,实时动态测量系统）位置差分测速进行一致性检验。结果表明,使用静态数据采用高频导出多普勒值测速的精度可以达到亚厘米每秒的量级,而采用原始多普勒观测值进行测速因接收机型号的不同,结果差异较大;动态测速试验中,采用导出多普勒测速的方法与RTK位置差分测速的符合精度可达3~15 cm/s。

基于TRACK的GPS海浪测量方法

针对现有GPS海浪测量技术的不足,提出基于TRACK的GPS海浪测量方法,即利用TRACK解得海上载体高精度的垂向位移,经浪潮分离提取海浪信号,采用周期图法估计海浪信号的功率谱,计算海浪要素。利用实测数据进行实验,结果表明,平均波高和平均周期与测波仪结果差异分别小于2cm和0.25s,验证了本文方法的有效性。

基于GPS高频数据的海浪测量方法

研究了基于GPS高频数据进行海浪测量的方法。利用TRACK解算得海上载体高精度的垂向位移,经浪潮分离提取海浪信号,分别采用相关函数法和周期图法估计海浪信号的功率谱,并计算海浪要素。利用实测数据进行试验,结果表明,周期图法推算的平均波高和平均周期精度较高,与测波仪结果差异分别小于2cm和0.25s,基于GPS高频数据的海浪测量方法可有效反演海浪要素。

海浪测量和分析国际会议概述

第3届海洋波浪测量和分析国际会议于1997年11月3～7日在美国弗吉尼亚海滩举行。会上共发表论文130多篇,另有1个展览室,展出各种测量波、潮、流等的仪器和有关软件。会议分3个分会场,分别对波浪的传播和变形、海浪理论和统计分析、长波、波侯、波浪测量、遥感、模拟方法、资料分析及设计应用等专题进行了学术交流和讨论。 1 波浪变形会上讨论了近岸肩台上波浪的变形问题。实验研究了双峰谱波浪的浅水变形和破碎,采用混合模型预报双峰谱波浪在斜坡上传播时能谱、有效波要素H1/3和T1/3的沿程变化。对叉道入口处的波浪变形进行数值模拟和物理模拟。

卫星海洋波浪测量研究现状与发展趋势

利用GPS量测运动物体速度的功能可以用来进行波浪量测,自GPS信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。简单介绍了三种传统海浪测量技术,重点阐述了GPS测波原理,对GPS测波相关误差进行了分析,并对卫星海洋未来发展进行了预测。

近海海域监测浮标海上比测试验研究

近海浮标是在近大陆岸线布设的对海流、海浪、风向、风力等参数进行连续观测的设备设施。由于浮标搭载传感器设备高度集成化和数据采集平台局限性,其观测数据的精准性难以保障。需要通过传统成熟的观测同浮标进行同时同区域观测比对对齐以进行数据校正,通过水文气象数据比对比测以验证浮标观测数据的可靠性,为浮标传感器参数改正及浮标数据修正提供依据。同时为开展建立浮标观测数据检验体系和数据标准化处理方法提供探索依据,改进和提高浮标观测效果。

X波段雷达测波信息再处理

为解决X波段雷达在测波过程中出现的某些问题,对利用该波段雷达进行海浪测量的基本原理进行了总结,并对测量结果中的有义波高、主波波向、主波周期等参数进行了可信度综合分析。从两方面对雷达测波的信息进行再处理:一是针对有义波高机测值与实际值存在偏差的问题,从有义波高测量方程出发,利用双因素优选法对方程中的两参数进行优化校正,给出更为真实的波高;二是针对测波雷达给出的幅值归一化的相对海浪谱不能满足计算流体力学(CFD)海浪场反演需求的问题,利用谱相似原理,完成了相对海浪谱到绝对海浪谱的转化,给出了具有真实幅值的绝对海浪谱。

Numerical simulation and validation of ocean waves measured by an Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar

A new nonlinear integral transform of ocean wave spectra into Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar (ATI-SAR) image spectra is described. ATI-SAR phase image spectra are calculated for various sea states and radar configurations based on the nonlinear integral transform. The numerical simulations show that the slant range to velocity ratio (R/V), significant wave height to ocean wavelength ratio (Hs/λ), the baseline (2B) and incident angle (θ) affect ATI-SAR imaging. The ATI-SAR imaging theory is validated by means of Two X-band, HH-polarized ATI-SAR phase images of ocean waves and eight C-band, HH-polarized ATI-SAR phase image spectra of ocean waves. It is shown that ATI-SAR phase image spectra are in agreement with those calculated by forward mapping in situ directional wave spectra collected simultaneously with available ATI-SAR observations. ATI-SAR spectral correlation coefficients between observed and simulated are greater than 0.6 and are not sensitive to the degree of nonlinearity. However, the ATI-SAR phase image spectral turns towards the range direction, even if the real ocean wave direction is 30°. It is also shown that the ATI-SAR imaging mechanism is significantly affected by the degree of velocity bunching nonlinearity, especially for high values of R/V and Hs/λ.

组合式移动平台总体设计研究

根据半潜原理,将移动平台单元设计为上下两部分,单元下体设计在水下,单元上体设计在水面上,上、下体之间用桁架连接,再由多个单元铰接组合成移动平台。这种移动平台的设计消除了海浪的摇摆影响,平台上体平稳,非常适合于人工岛、海洋移动开发基地、浮动码头、深海移动采油平台、海上机场、移动作战基地等场合。

在南海给海洋天气把把脉

在中国最大的领海海域——南海,这里不仅有细腻的沙滩,独具特色的岛屿,还有喜欢搞破坏的台风,也有让人茫然无措的海雾。作为中国夏季热量与水气重要通道,华南海岸带地区海气、陆气相互作用也成为许多海洋气象灾害天气的诱发和影响因素。如何才能摸清南海海洋气象的脾气?就让我们走进海气通量与海浪测量的科学世界。