基于GPS單點測速的海浪及潮位測量應(yīng)用研究.pdf

1、海浪和潮汐作為海洋中重要的運動現(xiàn)象，對人類在海上活動及近岸活動有著巨大影響，到目前為止，已經(jīng)出現(xiàn)了各式各樣的海浪、潮位測量儀器和方法。盡管現(xiàn)有方法能對海浪進行有效測量，但缺點也很明顯。目測法和光學(xué)式手段不能滿足惡劣天氣及夜間觀測的要求，重力、聲學(xué)和水壓式測波設(shè)備價格一般較貴，且若想得到位置信息還需另外加裝GPS定位設(shè)備。傳統(tǒng)潮位測量技術(shù)都需在已知點處驗潮，受條件制約較為明顯。GPS具有全天候、高精度、簡單、廉價等諸多優(yōu)勢，且GPS可以對

2、載體速度進行有效的測量。通過船載或浮標的GPS多普勒測量，可以實時測定載體的三維瞬時速度，積分變換后可以反演出測點處的波面起伏，結(jié)合譜分析的方法可以獲取平均波高、平均周期等海浪參數(shù)。同時，利用上述觀測數(shù)據(jù)也可以實現(xiàn)潮汐信息提取。相比傳統(tǒng)的潮位測量技術(shù)GPS在航潮位測量可隨時隨地進行，方便有效。
　　不同的GPS接收機類型產(chǎn)生不同的測速噪聲，即使同種類型的GPS接收機也會產(chǎn)生測速噪聲差異，因此應(yīng)進行測速噪聲測定。利用原始多普勒觀測值

3、進行單點測速，精度較低，建議改用導(dǎo)出多普勒數(shù)據(jù)重新進行速度計算。采用導(dǎo)出多普勒值測速，用戶利用單頻機單點觀測即可實現(xiàn)。只要保證數(shù)據(jù)的采樣率，其能達到的測速精度是較高的，可以達到1～2cm/s。本文介紹了GPS單點測速的原理和方法，分析對比了已有測速方法的精度，并對影響測速精度的誤差做出了分析，將GPS單點測速方法引入到海浪及潮位測量實驗，結(jié)合譜分析的方法，提取了海浪平均周期、平均波高以及潮位變化值。與現(xiàn)有技術(shù)手段做了對比分析。采用GPS