齊占輝，李明兵*，鄧卓雅，于建清

（1.國(guó)家海洋技術(shù)中心，天津 300112；2.國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心，天津 300112）

海洋觀測(cè)技術(shù)對(duì)我國(guó)的海洋科技進(jìn)步和海洋安全保障等具有重要的意義。海浪是最重要的海洋環(huán)境要素之一，在我國(guó)歷年發(fā)布的海洋災(zāi)害公報(bào)中，海浪災(zāi)害在各種海洋災(zāi)害中造成的人員死亡失蹤和經(jīng)濟(jì)損失都高居第2位。在2020年的《中國(guó)海洋災(zāi)害公報(bào)》[1]中，海浪災(zāi)害共造成0.22億元的直接經(jīng)濟(jì)損失，死亡或失蹤共有6人。因此，加強(qiáng)海浪的精細(xì)化監(jiān)測(cè)和精細(xì)化預(yù)報(bào)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、海洋災(zāi)害預(yù)防和海上船舶運(yùn)輸?shù)榷加蟹浅Ｖ匾淖饔煤鸵饬x。波浪浮標(biāo)是應(yīng)用最廣泛的波浪觀測(cè)設(shè)備，它采用球形體的外形結(jié)構(gòu)，具有良好的隨波浪運(yùn)動(dòng)的特性，它能夠模擬波浪水粒子的圓周運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)觀測(cè)浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，就可以解算出波向、波周期以及波高等海浪信息[2-4]。波浪浮標(biāo)使用簡(jiǎn)單方便、測(cè)量精度高，不受一些海洋環(huán)境限制，使得波浪浮標(biāo)在海浪測(cè)量中得到了大規(guī)模的應(yīng)用，使其成為最常用的海浪觀測(cè)儀器之一。海浪災(zāi)害會(huì)對(duì)沿海地區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的危害，同時(shí)也會(huì)對(duì)沿海地區(qū)繁榮的經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失，因此需加強(qiáng)波浪的精細(xì)化監(jiān)測(cè)和精細(xì)化預(yù)報(bào)，根據(jù)觀測(cè)的當(dāng)前波浪數(shù)據(jù)大小以及預(yù)報(bào)的未來(lái)波浪數(shù)據(jù)大小，及時(shí)采取措施疏散沿岸人民群眾，加固沿岸防波浪沖擊破壞的堤壩等水工建筑物，保護(hù)沿岸人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，保障沿岸經(jīng)濟(jì)的繁榮快速發(fā)展，從而進(jìn)一步提高沿岸地區(qū)抵御波浪災(zāi)害的能力。

目前，傳統(tǒng)上的波浪浮標(biāo)是利用重力加速度的原理來(lái)測(cè)量波浪，它在浮標(biāo)體里放置加速度傳感器、陀螺儀傳感器和方位傳感器等來(lái)獲取浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算出波周期、波高和波向等海浪的特征參數(shù)。重力加速度型的波浪浮標(biāo)在我國(guó)非常多的海洋觀測(cè)點(diǎn)都得到了應(yīng)用，取得了非常好的波浪觀測(cè)效果。在國(guó)外，成熟的重力加速度型波浪浮標(biāo)產(chǎn)品主要有荷蘭的Datawell波浪騎士測(cè)波浮標(biāo)[5]和加拿大的Triaxys波浪浮標(biāo)[6]。特別是很多波浪觀測(cè)儀器在現(xiàn)場(chǎng)海上比測(cè)時(shí)都把波浪騎士測(cè)波浮標(biāo)觀測(cè)到的波浪數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)的波浪數(shù)據(jù)源[7-10]。在國(guó)內(nèi)，廣泛應(yīng)用的重力加速度型波浪浮標(biāo)產(chǎn)品主要有國(guó)家海洋技術(shù)中心的SBF6-1型波浪浮標(biāo)、山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所的SBF3型波浪浮標(biāo)[11-12]和中國(guó)海洋大學(xué)的SZF型波浪浮標(biāo)[13-14]等。中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所研制的波浪傳感器也采用重力加速度的測(cè)量原理，其采用捷聯(lián)姿態(tài)補(bǔ)償方法替代傳統(tǒng)機(jī)械常平架，使波浪傳感器的體積、功耗、造價(jià)等均有下降。以上幾款重力加速度型波浪浮標(biāo)產(chǎn)品的技術(shù)狀態(tài)非常成熟，為我國(guó)波浪觀測(cè)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

近幾年，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在我國(guó)海洋領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，深入到了海洋領(lǐng)域中的方方面面。目前，國(guó)內(nèi)外提出了一種利用衛(wèi)星信號(hào)來(lái)測(cè)量波浪的技術(shù)，即衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)，它不同于傳統(tǒng)上重力加速度的測(cè)量原理。衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)只需要在浮標(biāo)體內(nèi)安裝一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)，不需要再安裝額外的傳感器就可以測(cè)量波浪。衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)只要能夠接收到衛(wèi)星信號(hào)，就可以測(cè)量波浪。目前，國(guó)內(nèi)外多家科研機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了衛(wèi)星測(cè)波技術(shù)的研究，并且取得了一些研究成果。荷蘭、英國(guó)、日本等國(guó)家的科研機(jī)構(gòu)對(duì)GPS（Global Positioning System）衛(wèi)星測(cè)量波浪進(jìn)行了研究。特別是荷蘭的Datawell公司已經(jīng)批量生產(chǎn)和銷售了DWR-G4、DWR-G7和DWR-G9等3種型號(hào)的GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)產(chǎn)品[5]，如圖1所示。在2003年，荷蘭的Datawell公司在澳大利亞布里斯班黃金海岸對(duì)GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)和傳統(tǒng)的重力加速度型測(cè)波浮標(biāo)進(jìn)行了海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)試驗(yàn)，比測(cè)結(jié)果如表1所示[15]。從比測(cè)結(jié)果可以看出，觀測(cè)到的兩組波浪數(shù)據(jù)很一致。英國(guó)也進(jìn)行了GPS衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量波浪的研究，其研制的GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)在太平洋東海岸和荷蘭Datawell公司的重力加速度型波浪浮標(biāo)進(jìn)行了海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)試驗(yàn)，如圖2所示，兩者的數(shù)據(jù)結(jié)果也非常一致[16]。日本也進(jìn)行了GPS衛(wèi)星測(cè)量波浪的研究，在紀(jì)淡海峽，做了一個(gè)月的GPS衛(wèi)星波浪傳感器和重力加速度型波浪傳感器的海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)試驗(yàn)，從數(shù)據(jù)的比測(cè)結(jié)果看，兩者測(cè)量的波浪參數(shù)非常一致，波高誤差在10 cm以內(nèi)，波向誤差在5°以內(nèi)[17]。在國(guó)內(nèi)，國(guó)家海洋技術(shù)中心、山東科技大學(xué)、國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心、天津大學(xué)等都進(jìn)行了GPS衛(wèi)星測(cè)量波浪技術(shù)的研究，并且都取得了一定的研究成果[18-22]。特別是國(guó)家海洋技術(shù)中心在2011年就開(kāi)始了GPS衛(wèi)星測(cè)量波浪的研究工作，逐步解決了GPS衛(wèi)星測(cè)量波浪的關(guān)鍵問(wèn)題，研制成功了GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)，在圖3中展示了其實(shí)物圖、結(jié)構(gòu)組成示意圖及硬件組成示意圖。在圖3中，海面水線在浮標(biāo)體的中間位置，GPS天線在浮標(biāo)體的頂部，距離海面有一定的距離，GPS天線能夠接收到衛(wèi)星信號(hào)。國(guó)家海洋技術(shù)中心的GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)已經(jīng)在自然資源部得到了應(yīng)用，獲得了很好的應(yīng)用效果。同時(shí)，國(guó)家海洋技術(shù)中心在印度洋、西太平洋以及南極西風(fēng)帶等海域布放了若干套GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)，浮標(biāo)在經(jīng)歷了多次臺(tái)風(fēng)大浪過(guò)程后各部分功能均工作正常穩(wěn)定。

圖1 荷蘭Datawell海洋儀器公司的GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)[5]

圖2 英國(guó)的GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)與重力加速度型測(cè)波浮標(biāo)的海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)結(jié)果[16]

圖3 國(guó)家海洋技術(shù)中心研制的GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)

表1 兩類測(cè)波浮標(biāo)測(cè)得的波浪參數(shù)的相關(guān)系數(shù)[15]

1 衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量波浪技術(shù)原理

衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量波浪主要是利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)的多普勒頻移值計(jì)算出浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)，然后由運(yùn)動(dòng)速度數(shù)據(jù)根據(jù)海浪理論解算出波向、波周期以及波高等海浪信息。目前，美國(guó)的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)最成熟，導(dǎo)航定位精度最高。因此，以美國(guó)的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為例，如圖4所示為GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)測(cè)量波浪的工作原理示意圖及測(cè)量算法流程圖。GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)在海面上隨著波浪的運(yùn)動(dòng)一起起伏和搖擺，浮標(biāo)中的GPS接收機(jī)從各個(gè)方向上的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)。由多普勒頻移原理得知，GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)和GPS衛(wèi)星系統(tǒng)兩者之間存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得GPS衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)射的衛(wèi)星信號(hào)載波頻率和GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)中的GPS接收機(jī)收到的衛(wèi)星信號(hào)載波頻率是不一樣的，它們之間的頻率差值稱為多普勒頻移。它和衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)位置等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息都有關(guān)系。利用多普勒頻移計(jì)算出浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，然后再根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度就可以解算出波向、波周期和波高等海浪信息。

圖4 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)波浪測(cè)量原理和測(cè)量算法流程的示意圖

GPS接收機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的獲取是GPS衛(wèi)星測(cè)波技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵核心問(wèn)題。在美國(guó)的GPS衛(wèi)星信號(hào)干擾措施取消之后，利用多普勒頻移值計(jì)算運(yùn)動(dòng)速度的精度能夠達(dá)到厘米/秒的量級(jí)，更高能夠達(dá)到毫米/秒的量級(jí)[23-26]。所以，由多普勒頻移值計(jì)算出的速度數(shù)據(jù)能夠滿足波浪測(cè)量的精度要求。

設(shè)GPS接收機(jī)在t時(shí)刻與第i顆GPS衛(wèi)星的偽距為ρi，如下所示：

在公式（1）中，c表示光速；（xi，yi，zi）表示第i顆GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)位置，由星歷導(dǎo)航電文能夠計(jì)算得到，是已知量；Δt表示GPS接收機(jī)與GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)之間的時(shí)鐘鐘差，是未知量；（x，y，z）表示GPS接收機(jī)計(jì)算輸出來(lái)的坐標(biāo)位置，是已知量。第i顆GPS衛(wèi)星在t時(shí)刻發(fā)射的衛(wèi)星載波信號(hào)頻率為fi，衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)中的GPS接收機(jī)接收到的衛(wèi)星載波信號(hào)頻率為fri，兩者之間的多普勒頻移值為：

GPS接收機(jī)與GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的偽距變化率ρi′和多普勒頻移值dfri的大小有關(guān)，計(jì)算公式如下。

其中，GPS衛(wèi)星信號(hào)的多普勒頻移值dfri根據(jù)GPS接收機(jī)的原始頻率觀測(cè)值得到。因此，由公式（3）能夠計(jì)算出偽距變化率ρi′。由公式（1）求導(dǎo)得：

在公式（4）中，（xi′，yi′，zi′）是第i顆GPS衛(wèi)星在t時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度，根據(jù)星歷表能夠直接查出，是已知量；（x′，y′，z′）是GPS接收機(jī)在t時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度，是未知量；Δt′是GPS接收機(jī)相對(duì)于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)鐘鐘差變化率，也是未知量。公式（4）中有x′、y′、z′、Δt′共4個(gè)未知變量，因此，GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)中的GPS接收機(jī)需要同時(shí)接收到4顆或者4顆以上的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)才能求解出這4個(gè)未知變量。把公式（4）修改為：

當(dāng)GPS接收機(jī)接收到4顆GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，即n=4時(shí)，則4個(gè)未知變量求解為X=A-1L。當(dāng)GPS接收機(jī)接收到4顆以上的GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，即n＞4時(shí)，則4個(gè)未知變量求解為X=（ATA）-1ATL。

綜上所述，根據(jù)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)就可以解算出浮標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度（x′，y′，z′）。

海浪具有無(wú)規(guī)律的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)特征，因此，通常用隨機(jī)過(guò)程的概率理論來(lái)分析和研究海浪。GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)在海上現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)時(shí)，對(duì)其計(jì)算出的浮標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度分量z′進(jìn)行一次時(shí)域數(shù)值積分并帶通濾波后求得海面的位移變化序列，然后利用跨零點(diǎn)法計(jì)算出一段時(shí)間內(nèi)海面從大到小排列的波高序列H1、H2、H3、H4…Hn-1、Hn，以及對(duì)應(yīng)的波周期序列T1、T2、T3、T4…Tn-1、Tn。則波高和波周期的特征值計(jì)算公式如下。海面瞬時(shí)點(diǎn)的波向值θ是由計(jì)算出的浮標(biāo)兩個(gè)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)速度分量x′、y′的比值求出，對(duì)所有瞬時(shí)點(diǎn)的波向值θ進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出出現(xiàn)概率最大的波向值，即為這段時(shí)間內(nèi)波浪的表觀主波向。

2 實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)試驗(yàn)

國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心是我國(guó)波浪觀測(cè)儀器校準(zhǔn)檢定的第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)，擁有多種類型的波浪檢測(cè)裝置。在國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心對(duì)GPS衛(wèi)星波浪傳感器進(jìn)行了校準(zhǔn)試驗(yàn)，評(píng)估其波高和波周期的測(cè)量精度。試驗(yàn)時(shí)把GPS衛(wèi)星波浪傳感器安裝固定在波浪校準(zhǔn)檢定裝置的頂端，隨波浪校準(zhǔn)檢定裝置一起做圓周運(yùn)動(dòng)，模擬波浪水粒子的圓周運(yùn)動(dòng)。波浪校準(zhǔn)檢定裝置的旋轉(zhuǎn)直徑（1.98 m）用于模擬波浪的高度，旋轉(zhuǎn)周期用于模擬波浪的周期。在試驗(yàn)時(shí)，把波浪校準(zhǔn)檢定裝置放置在室外空曠無(wú)遮擋且衛(wèi)星信號(hào)接收良好的場(chǎng)所。同時(shí)，波浪校準(zhǔn)檢定裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并不會(huì)影響衛(wèi)星信號(hào)的接收。

如表2所示為GPS衛(wèi)星波浪傳感器的實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果。在7次試驗(yàn)中，波高的標(biāo)準(zhǔn)值均為1.98 m，波周期的標(biāo)準(zhǔn)值分別為3.8 s、5.0 s、6.3 s、8.4 s、11.1 s、12.4 s、25.0 s。在7次試驗(yàn)的結(jié)果中，波周期的最小誤差為0.00 s，最大誤差為0.16 s，平均誤差為0.077 1 s。在校準(zhǔn)前，波高的最小誤差為0.00 m，最大誤差為0.28 m，平均誤差為0.138 6 m。對(duì)7次試驗(yàn)中的波浪標(biāo)準(zhǔn)值與校準(zhǔn)前波高測(cè)量值的比值進(jìn)行平均化處理，得到平均校準(zhǔn)系數(shù)為0.938 4，寫(xiě)入GPS衛(wèi)星波浪傳感器的配置參數(shù)中，進(jìn)而得到校準(zhǔn)后的波高值。在校準(zhǔn)后，波高的最小誤差為0.00 m，最大誤差為0.14 m，平均誤差為0.082 9 m，其波高測(cè)量精度得到了進(jìn)一步的提高，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的目的。

表2 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果

3 海上比測(cè)試驗(yàn)

除了在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)外，在山東省青島市近海海域也進(jìn)行了GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)和重力加速度型波浪騎士測(cè)波浮標(biāo)的海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)海域水深約為25 m，兩套波浪浮標(biāo)布放距離相距約為0.5 km。在兩套測(cè)波浮標(biāo)進(jìn)行海上數(shù)據(jù)結(jié)果比較時(shí)，按照每小時(shí)采集一組原始波浪數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)約為17.07 min。

圖6 有效周期的數(shù)據(jù)比較

兩套波浪浮標(biāo)的海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)結(jié)果如圖5至圖7和表3所示。比測(cè)時(shí)，兩套波浪浮標(biāo)的波高、波周期數(shù)據(jù)均是通過(guò)時(shí)域跨零點(diǎn)法計(jì)算得到的；衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)的波向是通過(guò)本文的時(shí)域波向統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算得到的，波浪騎士測(cè)波浮標(biāo)的波向是通過(guò)波浪譜方法計(jì)算得到的。從比測(cè)結(jié)果中可以看出，兩套波浪浮標(biāo)在本次試驗(yàn)中測(cè)量的波周期、波向以及波高的數(shù)據(jù)變化曲線很一致。波高的相關(guān)系數(shù)為0.981 6，測(cè)量誤差大部分在10 cm以內(nèi)，平均誤差為5.24 cm，最小誤差為0.01 cm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.53 cm。波周期的相關(guān)系數(shù)為0.934 0，測(cè)量誤差大部分在1 s之內(nèi)，平均誤差為0.31 s，最小誤差為0.00 s，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.31 s。波向的相關(guān)系數(shù)為0.364 0，測(cè)量誤差大部分在20°之內(nèi)，平均誤差為13.31°，最小誤差為0.00°，標(biāo)準(zhǔn)偏差為10.07°。雖然在本次試驗(yàn)中，兩組波向數(shù)據(jù)很一致，但是波向的相關(guān)系數(shù)較波高和波周期的相關(guān)系數(shù)低，經(jīng)分析主要是由于在本次比測(cè)期間，該海域的波向值變化趨勢(shì)不是很大，從而造成波向的相關(guān)系數(shù)較低，但從數(shù)據(jù)誤差角度分析，兩套波浪浮標(biāo)測(cè)量的波向數(shù)據(jù)也是非常一致的。

圖5 有效波高的數(shù)據(jù)比較

表3 GPS測(cè)波浮標(biāo)與波浪騎士浮標(biāo)的波高、波周期和波向的數(shù)據(jù)比測(cè)結(jié)果

圖7 波向的數(shù)據(jù)比較

4 結(jié) 論

不同于傳統(tǒng)上重力加速度型波浪浮標(biāo)的波浪測(cè)量原理，本文詳細(xì)給出了一種利用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)測(cè)量波浪的技術(shù)工作原理。為了驗(yàn)證這一技術(shù)工作原理，首先利用國(guó)家海洋標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量中心的波浪校準(zhǔn)檢定裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬測(cè)量波浪試驗(yàn)，其波高的平均測(cè)量誤差為8.29 cm，波周期的平均測(cè)量誤差為0.077 1 s。然后，在山東省青島市近海海域進(jìn)行了GPS衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)和波浪騎士測(cè)波浮標(biāo)的海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)試驗(yàn)，從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，波高的平均誤差為5.24 cm，波周期的平均誤差為0.31 s，波向的平均誤差為13.31°。綜上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)試驗(yàn)和海上現(xiàn)場(chǎng)比測(cè)試驗(yàn)的結(jié)果均驗(yàn)證了本文提出的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位信號(hào)測(cè)量波浪技術(shù)工作原理的有效性以及可行性，其波高、波周期和波向的測(cè)量精度能夠滿足波浪測(cè)量的精度要求，與傳統(tǒng)的重力加速度型波浪浮標(biāo)的測(cè)量精度在同一等級(jí)上。傳統(tǒng)的重力加速度型波浪浮標(biāo)由于借助于方位傳感器測(cè)量波向，因此，周圍磁場(chǎng)環(huán)境會(huì)一定程度上影響波向的測(cè)量精度；同樣，衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)由于借助于衛(wèi)星信號(hào)測(cè)量波浪，因此，衛(wèi)星信號(hào)被遮擋也會(huì)影響它的測(cè)量精度?？傊?，兩種類型的波浪浮標(biāo)互為補(bǔ)充，共同為我國(guó)的海浪觀測(cè)事業(yè)服務(wù)。

目前，本文的衛(wèi)星測(cè)波浮標(biāo)使用的是美國(guó)的GPS衛(wèi)星信號(hào)來(lái)測(cè)量波浪，隨著各國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建造以及完善，特別是我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建造完成和導(dǎo)航定位測(cè)量精度的進(jìn)一步提高，該技術(shù)將來(lái)可以應(yīng)用到我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行安全可靠的波浪測(cè)量，進(jìn)一步提高我國(guó)的波浪觀測(cè)技術(shù)水平。