基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器

1

作者 刘兆坤 杜大伟 +5 位作者 赵强 陈东营 惠力 张文 孙鹏 郭风祥 《光子学报》 北大核心 2025年第4期150-161,共12页

波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理... 波浪的实测数据对海浪模型校准、海上生产实践以及海洋灾害预防具有重要作用。提出了一种基于光纤布拉格光栅的压力式海洋波浪高度传感器,实现对海洋波浪高度的实时测量。采用有限元分析对传感器结构进行优化设计,并对传感器的测量原理进行理论分析。通过标定实验可知该波浪高度传感器的压力灵敏度为-9.486 nm/MPa,有效测量量程为0~0.3 MPa。针对传统零线提取方法存在的零点遗漏问题,提出了基于平滑先验方法的波浪零线选取方法,实现零点动态选择,该方法在复杂海洋条件下表现出更好的适用性。外场实验结果表明,该波浪高度传感器各波高特征值的变化趋势与SBF3-2型波浪浮标的测量结果一致,两者相关系数均高于0.85,验证了光纤布拉格光栅海洋波浪高度传感器的可行性。该传感器具有水下无源、抗电磁干扰、信号传输速度快的特点,可为近岸波高测量提供一种新的光学测量方法,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 波高传感器 压力测量 海岸监测 海洋波浪

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长江口附近海域台风浪特征分析 被引量：14

2

作者 孔亚珍 丁平兴 +1 位作者 周根源 徐小弟 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期85-90,共6页

为了解长江口附近海域台风浪特征 ,于 1999年台风季节利用SBE - 2 6型浪潮仪在长江口外牛皮礁测点对 990 4、990 6和 9912号三次台风过程进行波浪观测 ,并对H1/ 3>1.2m波高及其对应周期进行统计分析 ,对测到的全部 90组波面记录进行... 为了解长江口附近海域台风浪特征 ,于 1999年台风季节利用SBE - 2 6型浪潮仪在长江口外牛皮礁测点对 990 4、990 6和 9912号三次台风过程进行波浪观测 ,并对H1/ 3>1.2m波高及其对应周期进行统计分析 ,对测到的全部 90组波面记录进行功率谱分析 ,得到了一系列有用的结论。 展开更多

关键词 台风浪 波高分布 周期分布 海浪谱 长江河口 波浪观测 功率谱分析

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“凤凰”台风期间海面风、浪的高频地波雷达OSMAR071遥感 被引量：7

3

作者 李伦 吴雄斌 +5 位作者 李炎 龙超 刘斌 徐兴安 陈珉 薛超英 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期154-165,共12页

介绍了OSMAR071高频地波雷达系统"凤凰"台风期间海面风、浪遥测结果。文中给出高频地波雷达OS-MAR071风、浪反演算法:利用SBM模型结合多波束采样法反演风向;利用改进的Barrick模型进行有效波高的反演;利用SMB关系式进行风速... 介绍了OSMAR071高频地波雷达系统"凤凰"台风期间海面风、浪遥测结果。文中给出高频地波雷达OS-MAR071风、浪反演算法:利用SBM模型结合多波束采样法反演风向;利用改进的Barrick模型进行有效波高的反演;利用SMB关系式进行风速反演。将雷达定点观测结果与浮标数据进行对比,表现出很好的一致性,其中有效波高相关系数为0.72,均方根误差为0.48m,风向相关系数为0.97,均方根误差为27.7°,风速的相关系数为0.6,均方根误差为3.5m/s。文中还对影响探测精度的因素进行了分析。 展开更多

关键词 台风 高频地波雷达 OSMAR071 有效波高 风场

原文传递

中国沿岸海洋站自动测波仪器测波特征分析 被引量：5

4

作者 刘首华 范文静 +2 位作者 王慧 刘克修 岳心阳 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期618-630,共13页

选取我国沿岸18个海洋观测站,对SBF3-1、SBF3-2、LPB1-2、SZF型自动测波仪器与目测、岸用测波仪两种非自动测波方式的海浪观测参数进行了比较分析。研究发现,与非自动测波方式相比,SBF3-1型浮标观测波高无明显变化,观测周期具有显著变... 选取我国沿岸18个海洋观测站,对SBF3-1、SBF3-2、LPB1-2、SZF型自动测波仪器与目测、岸用测波仪两种非自动测波方式的海浪观测参数进行了比较分析。研究发现,与非自动测波方式相比,SBF3-1型浮标观测波高无明显变化,观测周期具有显著变大的特点;SBF3-2型浮标观测波高多数情况下具有变小的特点,观测周期保持不变或趋于变大;LPB1-2型声学测波仪观测波高有微弱变大的特点,观测周期无明显变化或微弱变大;SZF型浮标观测波高和观测周期既存在明显变大的情况,也存在明显变小或变化不明显的情况,无明显共性观测特点。 展开更多

关键词 海浪 海浪观测 测波仪器 SBF LPB SZF

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深海压力式测波仪资料处理 被引量：6

5

作者 李陆平 黄培基 陈雪英 《黄渤海海洋》 CSCD 2000年第2期67-72,共6页

简要描述了用压力测波仪进行的几个深海波浪观测计划。指出在高波级条件下 ,由于缺乏压力测波仪记录转换的理论和实测依据 ,提供的波浪资料还需进一步验证。并提出使用Seapac2 1 0 0方向潮流仪和S4方向潮流仪资料处理软件需注意的几个... 简要描述了用压力测波仪进行的几个深海波浪观测计划。指出在高波级条件下 ,由于缺乏压力测波仪记录转换的理论和实测依据 ,提供的波浪资料还需进一步验证。并提出使用Seapac2 1 0 0方向潮流仪和S4方向潮流仪资料处理软件需注意的几个问题。 展开更多

关键词 高波级 压力测波仪 浮式平台 锚系波浪观测 深海

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从高频雷达海面回波多普勒谱提取浪高参数 被引量：5

6

作者 施为华 王淑融 +2 位作者 吴世才 黄为民 石振华 《武汉大学学报（自然科学版）》 CSCD 1998年第3期381-384,共4页

将浪高谱表示为级数形式，通过高频雷达的二阶雷达截面方程反演出浪高谱，进而计算出浪高．由双站雷达系统计算的有效浪高随风向变化小，说明双站探测优于单站．

关键词 高频雷达 二阶海面回波 浪高谱 波浪 多普勒谱

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高频雷达海洋回波谱的数字模拟 被引量：7

7

作者 文必洋 石振华 吴世才 《武汉大学学报（自然科学版）》 CSCD 2000年第1期127-130,共4页

根据Ｂａｒｒｉｃｋ导出的一阶和二阶高频雷达海洋回波截面方程，以二阶雷达截面方程为基础，在极坐标条件下，把参与散射的二维海浪波数空间分解为无数一维海浪波数空间之和，与之对应，并将二阶海洋回波谱的模拟转化为固定波数下二阶... 根据Ｂａｒｒｉｃｋ导出的一阶和二阶高频雷达海洋回波截面方程，以二阶雷达截面方程为基础，在极坐标条件下，把参与散射的二维海浪波数空间分解为无数一维海浪波数空间之和，与之对应，并将二阶海洋回波谱的模拟转化为固定波数下二阶回波子谱的模拟，再将各二阶回波子谱叠加就得到完整的二阶海洋回波谱．这一算法避免了传统的回波谱模拟过程中需求解非线性方程──等频线方程的麻烦．文中给出的模拟结果与其它模拟算法结果相一致，提出的模拟算法简洁，编程简单，模拟结果的精度容易控制．运算速度大大提高． 展开更多

关键词 高频雷达 海洋回波 数字模拟 海浪谱

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威海朝阳港潟湖湿地古生物化石特征及其古环境意义 被引量：2

8

作者 谷东起 付军 丰爱平 《海洋科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期222-227,共6页

根据孢粉和微体古生物化石特征,分析了朝阳港潟湖中全新世以来的古植被、古气候和古环境演变过程。研究表明,在第1阶段潟湖沿岸森林植被为以栎、松为主的落叶阔叶-针叶混交林,部分样品含有个体小的常绿栎属花粉;潟湖边缘是以海滨盐生的... 根据孢粉和微体古生物化石特征,分析了朝阳港潟湖中全新世以来的古植被、古气候和古环境演变过程。研究表明,在第1阶段潟湖沿岸森林植被为以栎、松为主的落叶阔叶-针叶混交林,部分样品含有个体小的常绿栎属花粉;潟湖边缘是以海滨盐生的蒿属、禾本科、藜科等草本为主的沼泽湿地景观,反映气候温暖略湿。第2阶段和前一阶段相比,草本植物花粉中喜盐碱的蒿、藜的数量增加,样品中出现较多的海生刺球藻和甲藻,并有贝类等生长,反映该段时间有较长时间的海水侵入。第3阶段针叶的松属占优势,表明气温与前阶段相比略低,高盐度有孔虫的出现可能显示潟湖出现阶段性封闭现象。 展开更多

关键词 朝阳港 潟湖湿地 古生物化石 古环境

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基于ARMA模型的海浪功率谱估计方法研究 被引量：2

9

作者 刘慧 杨书凯 +2 位作者 周扬 李扬 杨俊贤 《海洋技术》 2008年第2期96-98,共3页

针对经典功率谱估计方法的一些缺点,对随即海浪过程进行了ARMA谱估计的仿真研究,仿真的结果表明ARMA功率谱估计方法在分辨率、平滑和偏差等方面更加有效。

关键词 海浪 ARMA模型 谱估计

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基于漂流浮标的南大洋卫星高度计有效波高研究 被引量：1

10

作者 康建军 毛润雨 +2 位作者 常怡婷 邬海强 周达 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期274-282,共9页

随着技术的进步和数据处理方法的完善,经过修正的卫星高度计数据已获得普遍认可。但在南大洋缺少波浪现场数据,卫星高度计在极端恶劣气候条件下获得数据的准确度仍受到一定程度的质疑。中国于2020年第36次南极考察中,在南大洋布放了一... 随着技术的进步和数据处理方法的完善,经过修正的卫星高度计数据已获得普遍认可。但在南大洋缺少波浪现场数据,卫星高度计在极端恶劣气候条件下获得数据的准确度仍受到一定程度的质疑。中国于2020年第36次南极考察中,在南大洋布放了一套感应耦合漂流浮标,可提供可靠的南大洋现场波浪数据。本文利用该漂流浮标2020年1月27日至9月29日共246天的有效波高数据与7颗卫星的高度计资料进行对比,研究了空间窗口的选取对卫星高度计与浮标数据比较的影响。选定了30 min、160 km的时空窗口,对两种波高数据进行了对比,两者具有较高的一致性,但存在一定的差异。最终得出了经过其他海域现场波浪数据修正的卫星高度计资料,不一定能准确刻画南大洋有效波高特征,需要更多的现场资料进行再次修正的结论。 展开更多

关键词 卫星高度计 漂流浮标 有效波高 南大洋

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零相位滤波器在波潮数据处理中的应用 被引量：1

11

作者 杨书凯 刘慧 刘敏 《山东科学》 CAS 2009年第5期19-21,共3页

在波浪、潮位数据处理中采用零相位数字滤波算法,有效地解决了传统差分滤波器在波潮数据处理时存在的相位延迟和相位失真问题。通过Matlab仿真对滤波器的滤波效果进行了比较,验证了该算法在波潮数据处理中的有效性。

关键词 零相位 数字滤波 潮位

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大型风浪水槽风浪统计特征的测量和分析 被引量：3

12

作者 吕红民 许金山 《青岛海洋大学学报（自然科学版）》 CSCD 1996年第4期431-438,共8页

研究大型风浪水槽的风浪统计特征，采用多通道测波系统，同步采集沿水槽的１２个测点在不同风速下的风浪数据，从观测事实上分析风浪波面分布和有关要素特征，并建立水槽风浪统计要素与风速。

关键词 风浪水槽 风浪统计 测量 海浪

原文传递

一种增设于Waverider测波仪的数据自记系统 被引量：1

13

作者 傅孙成 傅鑫昌 +1 位作者 叶伟强 陆顺甜 《热带海洋》 CSCD 1991年第1期98-102,共5页

本文介绍一种用MCS-51单片微机作为控制器,用大容量静态RAM作为存储器,以纯电子线路组成硬件线路,配合相应的控制软件,联合构成稳定可靠、低功耗的自记式波浪数据采集系统。该系统增设在Waverider浮标(67780系列)中,使之成为自记与遥测... 本文介绍一种用MCS-51单片微机作为控制器,用大容量静态RAM作为存储器,以纯电子线路组成硬件线路,配合相应的控制软件,联合构成稳定可靠、低功耗的自记式波浪数据采集系统。该系统增设在Waverider浮标(67780系列)中,使之成为自记与遥测并存的双制式测波浮标,海上实地投放使用已获得成功. 展开更多

关键词 测波仪 数据 自记系统 遥测仪器

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海浪的现场观测及其统计特性 被引量：9

14

作者 俞聿修 柳淑学 《港工技术》 1994年第3期1-10,共10页

采用由五个测波仪组成的阵列,在渤海平台上观测到四次风浪过程,描述了风浪的变化过程,对实测资料进行了统计分析和频谱分析,给出了波高和周期分布,特征波要素及其与频谱的关系以及海浪的谱宽参数等.

关键词 海浪 现场观测 仪器阵列 海浪统计特征 频谱

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人工神经网络在潮位探测系统中的应用研究

15

作者 蒋传纪 郑正奇 李宗标 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期104-110,共7页

叙述了人工神经网络算法在“Ku波段微波海洋波高/潮位探测系统”中的应用研究成果,介绍了检测微波回波信号中的中频信号和9/256点插值神经网络的设计方法及训练模型,并把这两个网络应用于探测系统,使系统波高/潮位的探测精度提高了1个... 叙述了人工神经网络算法在“Ku波段微波海洋波高/潮位探测系统”中的应用研究成果,介绍了检测微波回波信号中的中频信号和9/256点插值神经网络的设计方法及训练模型,并把这两个网络应用于探测系统,使系统波高/潮位的探测精度提高了1个数量级,还保证了监测的实时性,提出了某些减少训练时间的方法。 展开更多

关键词 人工神经网络 潮位 探测系统 波高 探测精度 海洋观测仪器

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近海遥测波浪仪的数据采集与处理

16

作者 廖康明 林雨良 +2 位作者 林中彬 覃俊琳 何庆生 《台湾海峡》 CAS CSCD 1992年第3期268-272,共5页

为了解决HBF1-1型近海遥测波浪仪的原始数据保留方式与数据处理能力,本文提出了以IBM/PC微机代替原系统单板机的方法,并设计了“ADL”与“SPE”数据采集与处理程序,经与ENDECO 956浮标观测资料的比较以及1a的海上观测应用,证明该方法所... 为了解决HBF1-1型近海遥测波浪仪的原始数据保留方式与数据处理能力,本文提出了以IBM/PC微机代替原系统单板机的方法,并设计了“ADL”与“SPE”数据采集与处理程序,经与ENDECO 956浮标观测资料的比较以及1a的海上观测应用,证明该方法所获得的资料是可靠的。 展开更多

关键词 近海 遥测波浪仪 数据采集

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机械滤波器的设计

17

作者 王东明 宋振生 《海洋技术》 1998年第1期36-39,共4页

本文概述了海上测量用机械滤波器的设计原理，给出了它的基本结构，并推导出了它的幅频特性。

关键词 机械滤波器 幅频特性 海上测量 海浪观测仪

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“平均位置”法在波高观测中的应用

18

作者 吴依林 《海洋技术》 1991年第1期71-73,共3页

一、引言SBA1-2型岸用光学测波仪是海滨测站从事波浪观测的常规仪器(二型测波仪),它是在HAB-1(一型测波仪)改型基础上研制生产的。经过改型,克服了一型仪在分划板设计上采用等高逐步刻度法进行波高观测,随着波高的增加误差亦增大的缺点... 一、引言SBA1-2型岸用光学测波仪是海滨测站从事波浪观测的常规仪器(二型测波仪),它是在HAB-1(一型测波仪)改型基础上研制生产的。经过改型,克服了一型仪在分划板设计上采用等高逐步刻度法进行波高观测,随着波高的增加误差亦增大的缺点。由于在设计原理上采用了定点等高刻度刻划波高标尺,使二型仪的设计更为合理,测量精度也相应提高。但从设计原理所导出的“逐个波高计算”方法中可以看出,二型测波仪观测、计算繁索复杂,比一型的工作量增加了数倍以上,这也是当时二型仪难以推广的原因。 展开更多

关键词 平均位置法 波浪 观测 应用

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Wave-Rider 67780系列测波仪数据采集和处理系统功能的改进

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作者 蔡淇松 陆顺甜 《热带海洋》 CSCD 1990年第4期88-92,共5页

Wave-Rider 67780系列测波仪采用HP-85微机作实时数据采集和实时谱处理(200s/块)。所采集的原始数据块间不连续、数据块不贮存,难以满足波浪研究的需要。本文在以往工作的基础上,进一步采用1BM-PC系列微机代替HP-85微机并设计了专用软件... Wave-Rider 67780系列测波仪采用HP-85微机作实时数据采集和实时谱处理(200s/块)。所采集的原始数据块间不连续、数据块不贮存,难以满足波浪研究的需要。本文在以往工作的基础上,进一步采用1BM-PC系列微机代替HP-85微机并设计了专用软件包,从而可实现连续(时间任意)的实时数据采集、贮存以及实时波浪统计和Tukey海浪谱分析(1200s)。经多次波浪测量应用,证实该测波仪的实时数据采集贮存和实时数据处理能力得到明显提高。该软件包适用于其它类似测量系统,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 测波仪 数据采集 数据处理

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基于MEMS加速度计的波高测量装置 被引量：8

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作者 刘路 王收军 +1 位作者 陈松贵 金瑞佳 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第30期70-77,共8页

利用加速度计浮标对海洋特定的参数波高进行监测。加速度计浮标运用三轴加速度计、陀螺仪、强磁场计以及电磁罗盘模块作为核心电路,利用惯性导航原理,采用四元素法进行坐标转换,并用低通滤波算法对采集信号进行处理,将滤波后的信号值进... 利用加速度计浮标对海洋特定的参数波高进行监测。加速度计浮标运用三轴加速度计、陀螺仪、强磁场计以及电磁罗盘模块作为核心电路,利用惯性导航原理,采用四元素法进行坐标转换,并用低通滤波算法对采集信号进行处理,将滤波后的信号值进行二次积分可获取轴向位移,其中Z向位移用来计算波高,同时运用倾角测量原理计算上跨零点处浮标与水平面倾角,并用电子罗盘进行校正,以此来判断波向的方法。使用该波高测量装置对一系列波浪进行测量,并与电容波高传感器进行对比,实验结果表明:运用加速度计浮标测得竖直方向位移曲线,与电容式波高传感器实测曲线相比一致性较好,针对测量结果进行对比发现频域内分析方法误差更小。因此基于陀螺仪和加速度计的波浪观测装置能够满足波浪实验测量需求。 展开更多

关键词 加速度计 四参数法 低频滤波 频域 倾角测量

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