一種錨碇式波浪浮標性能測試方法、系統及存儲介質技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種錨碇式波浪浮標性能測試方法、系統及存儲介質，屬于海洋信息獲取技術領域。測試方法包括：將比測浮標和被測浮標布放于波浪環(huán)境場的預設位置；同步獲取比測浮標和被測浮標采集的多個數據集合；根據多個數據集合，進行被測浮標的測量誤差的統計，獲取被測浮標的每個性能參數的測量誤差在性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比；根據被測浮標的每個性能參數的測量誤差在性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定被測浮標的性能。本發(fā)明專利技術提供一種浮標的海上測定的方式，提高了測量數據的準確性和有效性，為全球海洋立體觀測網浮標選型提供了技術保障與重要依據，為今后波浪數據的應用提供了可靠來源。靠來源?？縼碓础?br/>

【技術實現步驟摘要】
一種錨碇式波浪浮標性能測試方法、系統及存儲介質


[0001]本專利技術涉及海洋信息獲取
，特別是涉及一種錨碇式波浪浮標性能測試方法、系統及存儲介質。

技術介紹

[0002]目前，錨碇式波浪浮標在布放運行前僅進行實驗室計量檢定，而實驗室條件不能反映在真實海況下，波浪浮標的環(huán)境適應性等真實的測量性能。
[0003]為保護海洋環(huán)境，促進海洋經濟發(fā)展，正逐步增強對海洋環(huán)境的監(jiān)測。波浪作為海水的重要運動形式，一直是海洋環(huán)境監(jiān)測的重要參數之一。同時，波浪也是海洋預報、防災減災、海洋工程和航海安全等領域重要的輸入參數之一。波浪浮標作為一種無人值守，全天候，可定點定時自動對波浪要素進行測量的小型浮標系統，是波浪數據長期定點監(jiān)測的基本工具和重要技術裝置。目前，已經有多種型號的波浪浮標，技術比較成熟，觀測數據較為準確，主要有中國海洋大學研制的測波浮標，中國的國家海洋技術中心、山東省科學院儀器儀表研究所研制的測波浮標，廣東中山探海研制的測波浮標，中國的國家海洋技術中心研制的GPS測波浮標。
[0004]中國沿海已經布放了大量波浪浮標，據統計，截止2017年，中國使用波浪浮標監(jiān)測波浪數據的站點有35個，以此建立近海海洋觀測網，加強對波浪要素的監(jiān)測。為了保證觀測數據的質量，波浪浮標應送法定計量單位進行設備檢定/校準，不能檢定/校準的應按合法化的方法進行自校準或互校。據了解，目前只有重力加速度式的測波浮標可以檢定，但實驗室環(huán)境測試不能完全反應浮標真正的隨波性以及海上的環(huán)境適應性，不能對其進行準確有效的計量檢定。
專利
技術實現思路

[0005]本專利技術的目的是提供一種錨碇式波浪浮標性能測試方法、系統及存儲介質，以實現浮標性能的海上測定，提高測量數據的準確性和有效性。
[0006]為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：本專利技術提供一種錨碇式波浪浮標性能測試方法，所述測試方法包括如下步驟:將比測浮標和被測浮標布放于波浪環(huán)境場的預設位置；同步獲取比測浮標和被測浮標采集的多個數據集合；每個所述數據集合均包括同時采集的第一數據集和第二數據集，所述第一數據集包括比測浮標采集的多個性能參數的標準浮標數據，所述第二數據集包括被測浮標采集的多個性能參數的待測浮標數據；所述性能參數包括有效波高、有效波周期和主波向數據；根據多個所述數據集合，進行所述被測浮標的測量誤差的統計，獲取所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比；根據所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的性能。
[0007]可選的，所述根據所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的性能，具體包括：根據所述被測浮標的有效波高的測量誤差在有效波高的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的有效波高性能指標值；根據所述被測浮標的有效波周期的測量誤差在有效波周期的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的有效波周期性能指標值；根據所述被測浮標的主波向數據的測量誤差在主波向數據的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的主波向性能指標值；對所述有效波高性能指標值、所述有效波周期性能指標值和所述主波向性能指標值進行加權求和，獲得所述被測浮標的綜合性能指標值。
[0008]可選的，確定所述被測浮標的有效波高性能指標值的公式為：；其中，表示被測浮標的有效波高性能指標值，表示被測浮標的有效波高的測量誤差在有效波高的第i個誤差范圍內的數據集合數量占比，表示有效波高的第i個誤差范圍的權重。
[0009]可選的，確定所述被測浮標的有效波周期性能指標值的公式為：；其中，表示被測浮標的有效波周期性能指標值，表示被測浮標的有效波周期的測量誤差在有效波周期的第j個誤差范圍內的數據集合數量占比，表示有效波周期的第j個誤差范圍的權重。
[0010]可選的，確定所述被測浮標的主波向性能指標值的公式為：；其中，表示被測浮標的主波向性能指標值，表示被測浮標的主波向數據的測量誤差在主波向數據的第k個誤差范圍內的數據集合數量占比，表示主波向數據的第k個誤差范圍的權重。
[0011]一種錨碇式波浪浮標性能測試系統，所述測試系統應用于上述的測試方法，所述測試系統包括:浮標布設模塊，用于將比測浮標和被測浮標布放于波浪環(huán)境場的預設位置；數據采集模塊，用于同步獲取比測浮標和被測浮標采集的多個數據集合；每個所述數據集合均包括同時采集的第一數據集和第二數據集，所述第一數據集包括比測浮標采集的多個性能參數的標準浮標數據，所述第二數據集包括被測浮標采集的多個性能參數的待測浮標數據；所述性能參數包括有效波高、有效波周期和主波向數據；數據統計模塊，用于根據多個所述數據集合，進行所述被測浮標的測量誤差的統計，獲取所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數
據集合數量占比；數據分析模塊，用于根據所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的性能。
[0012]可選的，所述浮標布設模塊包括設置在無人機上的定位系統、同步控制器和兩個浮標投放裝置；所述定位系統與所述同步控制器連接，所述同步控制器分別與兩個所述浮標投放裝置連接；所述定位系統用于實時獲取無人機的位置；所述同步控制器用于根據所述定位系統實時獲取的位置，判斷是否到達預設位置，當到達所述預設位置時，向兩個所述浮標投放裝置發(fā)送同步投放信號；兩個所述浮標投放裝置分別根據所述同步投放信號對所述比測浮標和所述被測浮標進行投放。
[0013]可選的，數據采集模塊包括兩個分別設置在比測浮標和被測浮標上的浮標數據采集器；兩個所述浮標數據采集器分別與所述數據分析模塊無線連接，兩個所述浮標數據采集器用于在所述數據分析模塊的控制下，對比測浮標和被測浮標的檢測數據進行同步采集。
[0014]可選的，所述數據統計模塊和所述數據分析模塊集成在地面設備中，所述地面設備至少包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現數據采集模塊的控制、預設位置的設定，及上述的數據統計模塊和數據分析模塊的功能。
[0015]一種計算機可讀存儲介質，所述存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時實現上述的測試方法。
[0016]根據本專利技術提供的具體實施例，本專利技術公開了以下技術效果：本專利技術公開了一種錨碇式波浪浮標性能測試方法，所述測試方法包括如下步驟：將比測浮標和被測浮標布放于波浪環(huán)境場的預設位置；同步獲取比測浮標和被測浮標采集的多個數據集合；根據多個所述數據集合，進行所述被測浮標的測量誤差的統計，獲取所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比；根據所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的性能。本專利技術提供一種浮標的海上測定的方式，提高本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種錨碇式波浪浮標性能測試方法，其特征在于，所述測試方法包括如下步驟:將比測浮標和被測浮標布放于波浪環(huán)境場的預設位置；同步獲取比測浮標和被測浮標采集的多個數據集合；每個所述數據集合均包括同時采集的第一數據集和第二數據集，所述第一數據集包括比測浮標采集的多個性能參數的標準浮標數據，所述第二數據集包括被測浮標采集的多個性能參數的待測浮標數據；所述性能參數包括有效波高、有效波周期和主波向數據；根據多個所述數據集合，進行所述被測浮標的測量誤差的統計，獲取所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比；根據所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的性能。2.根據權利要求1所述的錨碇式波浪浮標性能測試方法，其特征在于，所述根據所述被測浮標的每個性能參數的測量誤差在所述性能參數的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的性能，具體包括：根據所述被測浮標的有效波高的測量誤差在有效波高的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的有效波高性能指標值；根據所述被測浮標的有效波周期的測量誤差在有效波周期的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的有效波周期性能指標值；根據所述被測浮標的主波向數據的測量誤差在主波向數據的每個誤差范圍內的數據集合數量占比，確定所述被測浮標的主波向性能指標值；對所述有效波高性能指標值、所述有效波周期性能指標值和所述主波向性能指標值進行加權求和，獲得所述被測浮標的綜合性能指標值。3.根據權利要求2所述的錨碇式波浪浮標性能測試方法，其特征在于，確定所述被測浮標的有效波高性能指標值的公式為：；其中，表示被測浮標的有效波高性能指標值，表示被測浮標的有效波高的測量誤差在有效波高的第i個誤差范圍內的數據集合數量占比，表示有效波高的第i個誤差范圍的權重。4.根據權利要求2所述的錨碇式波浪浮標性能測試方法，其特征在于，確定所述被測浮標的有效波周期性能指標值的公式為：；其中，表示被測浮標的有效波周期性能指標值，表示被測浮標的有效波周期的測量誤差在有效波周期的第j個誤差范圍內的數據集合數量占比，表示有效波周...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：常怡婷，康建軍，紹毅，張倩，張曉旭，周達，王賀，
申請(專利權)人：國家海洋技術中心，
類型：發(fā)明
國別省市：