基于RTK技術(shù)的海洋波浪測(cè)量系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 21:55
隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人類(lèi)的海上活動(dòng)也日益增多,為了能夠更好地幫助人們掌握海洋的環(huán)境特性,進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用海洋資源,提高海洋災(zāi)害預(yù)警能力,需要不斷加強(qiáng)海洋監(jiān)測(cè)技術(shù),而利用測(cè)波系統(tǒng)獲取海浪參數(shù)就是其中一個(gè)重要的方向。本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外的波浪測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了介紹和總結(jié),在分析了其工作原理及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款基于RTK技術(shù)的波浪測(cè)量系統(tǒng)。文中介紹了本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,分析了RTK技術(shù)的工作原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并詳細(xì)說(shuō)明了本系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),主要包括:微處理器模塊、RTK高精度定位板卡模塊、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊等單元的電路設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)中各部分的軟件程序設(shè)計(jì)。此外,在傳統(tǒng)的波浪浮標(biāo)數(shù)據(jù)處理算法中,浮標(biāo)的高度變化序列都是直接被當(dāng)作固定點(diǎn)的波面高度變化序列來(lái)進(jìn)行處理分析。針對(duì)這一問(wèn)題,結(jié)合本系統(tǒng)測(cè)波數(shù)據(jù)的特點(diǎn),本文提出了一種新的幾何優(yōu)化算法對(duì)浮標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲得了更加準(zhǔn)確的固定點(diǎn)的波面高度變化序列。文中詳細(xì)介紹了該算法的原理,并對(duì)其進(jìn)行了仿真測(cè)試,驗(yàn)證了它的有效性。本系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該系統(tǒng)達(dá)到了測(cè)波的目的,而且其結(jié)構(gòu)合理、精度滿足要求、具有良好的可靠性和穩(wěn)定性。
【文章來(lái)源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
014年和2015年世界十大集裝箱港口吞吐量排名
第一章 緒論港口是連接內(nèi)陸和海洋的重要樞紐,在國(guó)際物流中起著至關(guān)重要的作用。但是由口所在地的自然環(huán)境比較復(fù)雜,它也成為了自然災(zāi)害的高發(fā)地帶,例如像臺(tái)風(fēng)、暴雨暴潮以及巨浪等各類(lèi)災(zāi)害經(jīng)常出現(xiàn),這不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還嚴(yán)重威脅人生命安全。如圖 1.2 所示,近十年以來(lái),我國(guó)各類(lèi)海洋災(zāi)害每年都會(huì)直接造成幾十上百億元的經(jīng)濟(jì)損失和至少數(shù)十人的失蹤或死亡[4]。
圖 1.3 波浪騎士浮標(biāo)測(cè)波系統(tǒng)現(xiàn)狀上世紀(jì)六十年代開(kāi)始才逐步對(duì)波浪測(cè)量技術(shù)進(jìn)行深入的探索和研究分為三個(gè)階段[12]:965~1975 年是第一階段。這是我國(guó)波浪測(cè)量技術(shù)的起步階段,本階的海浪分析以及技術(shù)上的探索和預(yù)研,整體資金投入較少,因此所得投入到實(shí)際的應(yīng)用中。975~1985 年是第二階段。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)及工業(yè)水平的進(jìn)步,我階段取得了較大的發(fā)展,出現(xiàn)了基于垂直加速度原理的波浪浮標(biāo)以及等。這些設(shè)備的應(yīng)用使我國(guó)的波浪測(cè)量技術(shù)在測(cè)量精度和自動(dòng)化程度提高。985 年至今是第三階段。在此階段我國(guó)測(cè)波技術(shù)獲得了質(zhì)的飛躍,測(cè)化,測(cè)量參數(shù)不斷增多,測(cè)量精度也得到了顯著的提高。尤其是在國(guó)支持下,我國(guó)的波浪測(cè)量技術(shù)不斷接近國(guó)際先進(jìn)水平,測(cè)波設(shè)備的生模的產(chǎn)業(yè)化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北斗Ⅱ載波相位差分定位法在高填方變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 杜偉飛,張繼文,夏娜,鄭建國(guó),于永堂,張慧海. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]RTK技術(shù)原理[J]. 能源與節(jié)能. 2017(08)
[3]基于STM32的CAN總線/RS232接口轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[J]. 曾璐陽(yáng). 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(06)
[4]基于CORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的地形測(cè)量研究[J]. 向松林,駱喜. 科技資訊. 2016(26)
[5]GPS/BDS/GLONASS的RTK定位精度研究[J]. 葉作安,繆錦根. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]深水破碎波周期變化的試驗(yàn)研究[J]. 梁書(shū)秀,常艷玲,孫昭晨. 水運(yùn)工程. 2016(06)
[7]中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型成效時(shí)空格局演變研究[J]. 王澤宇,崔正丹,孫才志,韓增林,郭建科. 地理研究. 2015(12)
[8]基于三軸加速度的波浪測(cè)量技術(shù)研究[J]. 趙杰,惠力,初士博,蓋志剛,朱洪海,楊俊賢,王志. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件的調(diào)試方法淺析[J]. 曹榮祥. 通訊世界. 2015(16)
[10]基于MAX232實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與CPU通信[J]. 梁天太,周英杰,張澤,劉慧慧. 新技術(shù)新工藝. 2015(08)
本文編號(hào):2903955
【文章來(lái)源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
014年和2015年世界十大集裝箱港口吞吐量排名
第一章 緒論港口是連接內(nèi)陸和海洋的重要樞紐,在國(guó)際物流中起著至關(guān)重要的作用。但是由口所在地的自然環(huán)境比較復(fù)雜,它也成為了自然災(zāi)害的高發(fā)地帶,例如像臺(tái)風(fēng)、暴雨暴潮以及巨浪等各類(lèi)災(zāi)害經(jīng)常出現(xiàn),這不僅造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還嚴(yán)重威脅人生命安全。如圖 1.2 所示,近十年以來(lái),我國(guó)各類(lèi)海洋災(zāi)害每年都會(huì)直接造成幾十上百億元的經(jīng)濟(jì)損失和至少數(shù)十人的失蹤或死亡[4]。
圖 1.3 波浪騎士浮標(biāo)測(cè)波系統(tǒng)現(xiàn)狀上世紀(jì)六十年代開(kāi)始才逐步對(duì)波浪測(cè)量技術(shù)進(jìn)行深入的探索和研究分為三個(gè)階段[12]:965~1975 年是第一階段。這是我國(guó)波浪測(cè)量技術(shù)的起步階段,本階的海浪分析以及技術(shù)上的探索和預(yù)研,整體資金投入較少,因此所得投入到實(shí)際的應(yīng)用中。975~1985 年是第二階段。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)及工業(yè)水平的進(jìn)步,我階段取得了較大的發(fā)展,出現(xiàn)了基于垂直加速度原理的波浪浮標(biāo)以及等。這些設(shè)備的應(yīng)用使我國(guó)的波浪測(cè)量技術(shù)在測(cè)量精度和自動(dòng)化程度提高。985 年至今是第三階段。在此階段我國(guó)測(cè)波技術(shù)獲得了質(zhì)的飛躍,測(cè)化,測(cè)量參數(shù)不斷增多,測(cè)量精度也得到了顯著的提高。尤其是在國(guó)支持下,我國(guó)的波浪測(cè)量技術(shù)不斷接近國(guó)際先進(jìn)水平,測(cè)波設(shè)備的生模的產(chǎn)業(yè)化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]北斗Ⅱ載波相位差分定位法在高填方變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J]. 杜偉飛,張繼文,夏娜,鄭建國(guó),于永堂,張慧海. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]RTK技術(shù)原理[J]. 能源與節(jié)能. 2017(08)
[3]基于STM32的CAN總線/RS232接口轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)[J]. 曾璐陽(yáng). 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(06)
[4]基于CORS網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)的地形測(cè)量研究[J]. 向松林,駱喜. 科技資訊. 2016(26)
[5]GPS/BDS/GLONASS的RTK定位精度研究[J]. 葉作安,繆錦根. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]深水破碎波周期變化的試驗(yàn)研究[J]. 梁書(shū)秀,常艷玲,孫昭晨. 水運(yùn)工程. 2016(06)
[7]中國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型成效時(shí)空格局演變研究[J]. 王澤宇,崔正丹,孫才志,韓增林,郭建科. 地理研究. 2015(12)
[8]基于三軸加速度的波浪測(cè)量技術(shù)研究[J]. 趙杰,惠力,初士博,蓋志剛,朱洪海,楊俊賢,王志. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(05)
[9]單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件的調(diào)試方法淺析[J]. 曹榮祥. 通訊世界. 2015(16)
[10]基于MAX232實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與CPU通信[J]. 梁天太,周英杰,張澤,劉慧慧. 新技術(shù)新工藝. 2015(08)
本文編號(hào):2903955
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