秦玉峰, 齐占峰, 张 爽, 侯二虎, 李国富, 冯志涛

波浪滑翔器测波技术研究

秦玉峰1,2, 齐占峰1, 张 爽1, 侯二虎1, 李国富1, 冯志涛1

(1. 国家海洋技术中心, 天津, 300112; 2. 自然资源部 海洋环境探测技术与应用重点实验室, 广东 广州, 510300)

当前波浪观测主要采用波浪浮标进行定点观测, 利用波浪滑翔器等新型海洋移动观测平台进行走航式波浪观测的研究较少。针对此, 文章利用“蓝鲸”波浪滑翔器开展波浪滑翔器的测波可行性、测波方法及测波能力研究。介绍了波浪滑翔器的结构组成、工作原理和测波实现方法, 在分析波浪滑翔器和波浪浮标不同测波原理的基础上设置对比试验。基于试验结果分析了波浪滑翔器和波浪浮标关于波高、波周期、波数及波向等波浪特征数据的差值和相关性, 解析差值存在机理并提出消除差值和修正波浪滑翔器观测数据的理论依据。分析可知, 波浪滑翔器和波浪浮标相比, 波浪数据重合度较高, 差值较小, 相关性极高, 平均相关系数达到0.9以上, 数据质量可信度高, 验证了波浪滑翔器测波数据的准确性, 证明了波浪滑翔器用于波浪观测的可行性。

波浪滑翔器; 波浪浮标; 波浪特征

0 引言

波浪滑翔器是一种利用波浪动力推进, 吸收太阳能为通信、定位、控制、导航及数据采集系统供电的新型海洋移动观测平台[1-3]。其特有的双体结构可有效利用环境能源为自身长周期、不间断地环境探测和数据采集提供源源不断的动力, 是目前唯一不需要外部能源供给即可实现长周期海洋环境作业的无人航行器, 目前已广泛应用于海洋环境观测、科学考察、石油及天然气探测和军事领域[4-8]。……