基于MEMS姿态传感器重力式波浪计的设计与比对研究
肖超1
陈永华2
胡贺岗2
刘庆奎2
1.中国科学院海洋研究所,山东青岛 266071;中国科学院大学,北京 1000492.中国科学院海洋研究所,山东青岛 266071
摘要：为了低成本实现全天时、全天候地波浪观测,本文提出了一种基于MEMS姿态传感器重力式波浪计的设计方案.该波浪计通过包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴地磁计的姿态传感器采集原始信号,通过四元数法进行坐标系转换得到竖直方向加速度信号,利用傅里叶变换将时域加速度信号转换为频域信号进行二次积分,得到波浪高度数据,通过上跨零点法完成对波浪特征值的解析.利用波浪模拟装置进行模拟波浪测量实验,对比自研波浪计测得全波高度数据与标准正弦函数,并对波浪特征值进行误差分析,结果表明示值误差满足一级准确度.最后,在荣成市近海与SBY1-1波浪计进行了海上波浪测量比对实验研究,测波结果呈强相关,实验表明,该波浪计能够稳定准确完成海上波浪测量任务.
关键词：波浪计测波方法频域积分坐标系转换
分类号：TH766(仪器、仪表)
资助基金：国家自然科学基金(42476181)
论文发表日期：2025-08-30
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 53-60 )
英文信息