高频GNSS单点测速数据提取海浪参数方法研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41406115
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0608.海洋物理与观测探测技术
- 结题年份:2017
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2017-12-31
- 项目参与者:梅赛; 李攀峰; 胡睿; 尚鲁宁;
- 关键词:
项目摘要
High frequency GNSS single station velocimetry technology can provide high resolution marine surface displacement information,which introduce a new data source for the wave measurement. However, the precision of GNSS single station velocity measurement with using the raw Doppler observations is not stable, which is not very good to meet the requirements of wave measurement. On the other hand, based on the high-frequency carrier-phase derived Doppler observations, the precision of GNSS single station velocity measurement is more stable. High-frequency GNSS observation data of single station includes various types of noise, which can not completely meet the requirements of marine tide and wave observations. To solve this problem, this project intends to carry out the study of theory and method that using precise GNSS single station velocimetry data to extract wave related information. In this project, Doppler data derive from carrier phase will be used by single station velocimetry technology to obtain three-dimensional velocity. After solving single station velocity determination, we will aim to obtain the marine surface displacement, and explore effective method of wave and tidal signal separation, focus on adaptive Kalman filter in the marine environment and the directional ocean wave spectrum calculation based on GNSS three-dimensional velocity vector. Through this study we expect to get the wave parameters such as wave height, period and wave direction.
利用高频GNSS单点测速数据可以获取高分辨率的瞬时海面波动信号,这为海浪测量研究提供了一种新的数据源。然而目前高频GNSS单点原始多普勒测速精度不稳定,尚不能很好的满足海浪测量的要求,而利用载波相位历元间差分求取的导出多普勒值进行GNSS单点测速精度更加稳定。因此本项目拟针对性的开展基于高频GNSS单点导出多普勒测速技术的海浪参数提取方法研究,具体内容包括:海洋动态环境下高精度单点GNSS导出多普勒测速模型构建、基于天顶方向速度数据的高精度海浪波动信号提取以及基于GNSS三维速度矢量的海浪谱估计。通过对关键技术的突破来进一步提高海洋动态环境下GNSS单点测速精度,探索海浪波动信号提取技术,结合海浪谱分析技术以期获得波高、周期以及波向等海浪参数。
结项摘要
全球导航定位系统(GNSS)正蓬勃发展,GNSS具有全天候、高精度等诸多优势,已经被广泛应用于地壳运动监测、高层建筑动态特征监测等领域,但在海洋领域尤其是海浪及潮位监测领域中,GNSS技术的应用相对较少。波浪和潮汐作为海洋中重要的运动现象,对人类在海上活动及近岸活动有着巨大影响。本项目研究了利用高频动态GNSS技术反演海浪参数及潮位变化信息的方法,主要做了以下几方面工作:.(1)基于单点GNSS测速的波浪测量.将GNSS载波相位数据通过历元间差分,建立了高精度的GNSS单点测速模型。通过滑动平均处理,消除了速度积分运算带来的“零点漂移”,获取了高精度的海面波动位移。结合谱分析技术进行了海浪功率谱计算,求取了波浪周期及波高等参数,与现有的波浪测量仪及潮位测量仪比对结果一致性较高。只依靠单一GNSS传感器的海浪测量方法,因其不用借助其他外部传感器便可以获取测点处的位置信息以及海浪参数,所以其维护成本大大降低。另外,采用GNSS单点测速方式不受作业距离限制,且测速精度不受位置精度制约,尤其适合远海应用。.(2)GNSS在航潮位测量.结合GNSS动态定位技术(RTK、PPP、PPK多种模式)进行了船载GNSS定位数据的解算,并对高程变化进行了姿态改正,通过门限滤波消除了随机噪声和波浪影响,获得了各测量点基于WGS84椭球的潮位变化。利用近岸控制点资料,基于EGM2008模型构建了似大地水准面精化模型,实现了高程转换,获得了基于当地验潮基准的潮位变化。然后,将结果应用于多波束水深测量的潮位改正,该方法大大提高了水深测量效率及潮位改正精度。.
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
地固系GNSS/SINS组合导航正常重力间接算法
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:导航与控制
- 影响因子:--
- 作者:丁磊香;许厚泽;王勇;柴华;蔡小波
- 通讯作者:蔡小波
基于精密单点定位技术的远程GPS验潮
- DOI:10.13442/j.gnss.1008-9268.2016.04.012
- 发表时间:2016
- 期刊:全球定位系统
- 影响因子:--
- 作者:李圳;章传银;单瑞;路媛琦
- 通讯作者:路媛琦
捷联惯导系统最简多位置解析对准改进算法
- DOI:10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2016.03.004
- 发表时间:2016
- 期刊:中国惯性技术学报
- 影响因子:--
- 作者:丁磊香;许厚泽;王勇;柴华;蔡小波
- 通讯作者:蔡小波
基于选权迭代的走航式水声差分定位方法
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:石油地球物理勘探
- 影响因子:--
- 作者:赵爽;王振杰;吴绍玉;王毅;刘慧敏;单瑞
- 通讯作者:单瑞
东海区海洋观测站GPS数据质量检核和分析
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:海洋技术学报
- 影响因子:--
- 作者:丁超;周兴华;王朝阳;周东旭;张化疑;单瑞
- 通讯作者:单瑞
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其他文献
海底地震仪广角地震试验
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:海洋地质前沿
- 影响因子:--
- 作者:李阳;祁江豪;孟祥君;吴志强;单瑞
- 通讯作者:单瑞
南海北部陆坡神狐海域海底滑坡地球物理响应特征及其与流体活动相关性
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:Chin J Cancer
- 影响因子:--
- 作者:赵铁虎;李攀峰;单瑞;梅赛
- 通讯作者:梅赛
基于航位推算/水声定位系统的水下拖体组合导航方法
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:海洋地质前沿
- 影响因子:--
- 作者:郭雅静;李春雨;张东升;赵铁虎;单瑞;张延顺
- 通讯作者:张延顺
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