韩秀田，王收军，陈汉宝

（1.天津理工大学 机械工程学院 天津市先进机电系统与智能控制重点实验室，天津 300384；2.交通部水运工程科学研究所，天津 300457）

0 引言

目前，波浪浮标因不受水深的限制使其成为海上测波的常用测量仪器，同时是从事现场观测是最主要也是最直接的方法之一。通过波浪浮标的三维运动，计算获得波浪的波高、周期等水文信息[1,2]。

北斗卫星系统覆盖范围已扩大到亚太地区，可全天候应用于导航、测量等领域提供高精度三维位置、三维速度及时间信息[3]。近年来，RTK技术定位和测速凭借其高精度、实时性、廉价及数据安全保密等特点得到广泛的应用[4,5]。

传统海上波浪测量仪搭载着倾角计量仪与加速度计测水粒子的运动，当浮标体随波浪上下运动时，测量仪搭载的加速度计与倾角仪测得之垂直加速度及东西及南北向倾度可以推求出波浪参数与波谱；但是传统安装在浮标内量测水粒子运动所使用的加速度计与倾角计虽然解析精度高，但价格昂贵，不便于大范围内波浪监测，与科技的普及与快速发展不相适应[6,7]。本文主要通过利用北斗导航系统和RTK差分定位技术，开发适用于近海的水位和波浪观测新型设备，实现近岸区域水位、波浪的实时监测。通过试验室物理模型现场实验对该设备的测量可行性、适用性以及准确性进行验证。

1 RTK技术波浪浮标系统总体设计

1.1 硬件系统构成

基于RTK技术北斗卫星定位的波浪浮标测波系统主要由基准站和流动站两部分组成。……