基于GNSS技术的近海岸潮位提取关键技术研究

发布时间：2017-12-09 17:11

  本文关键词：基于GNSS技术的近海岸潮位提取关键技术研究

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【摘要】：潮汐资料是从事海洋活动必不可少的参考资料,潮位测量是获取潮位信息的重要手段。传统验潮方法一般通过架设验潮站、潮位模型内插或抛设验潮仪来获取潮位。传统验潮方法存在验潮站固定、内插潮位精度低和抛设验潮仪可能出现资料空白或丢失等不足。基于GNSS技术的潮位测量方法是一种利用GNSS定位技术,通过后期数据处理,获得测船处潮位的潮位测量方法。该方法无需架设验潮站,无需进行潮位内插,避免了资料空白或丢失的危险,丰富了现有验潮手段,克服了传统验潮方法的不足。论文在分析国内外研究现状的基础上,开展了如下研究:1)基于GNSS技术的潮位测量系统。本文设计了基于GNSS技术的潮位测量系统,介绍了系统组成及原理,并研究了一种通过压力传感器测量船体实时动态吃水的方法。该方法有效地解决了根据经验公式计算动态吃水量精度低的问题,改进了现有潮位提取方法。2)基于GNSS技术的潮位提取系统的数据处理。数据处理是获取最终潮位的关键,针对数据处理的各个环节,开展了不同时间基准的多传感器数据时间配准方法研究;基于Heave思想的高程数据质量控制方法研究;高程基准转换方法研究;船体姿态改正模型研究;动态吃水改正模型研究;通过低通滤波器提取潮位信息方法研究。在上述研究的基础上,获得了最终的潮位数据。基于上述研究,研制了沿海航道GNSS潮位提取系统软件3)现有的基于GNSS技术的潮位提取方法的数据处理过程中,并没有考虑多传感器信号时间延迟对潮位提取精度的影响。事实上,该时间延迟是客观存在的,并对潮位提取精度有一定影响。基于此,本文研究了一种基于垂直信号相似度匹配的多传感器时间同步方法,该方法可以准确地探测出多传感器信号的时间延迟量,有效地解决了多传感器信号时间不同步的问题,一定程度上提高了潮位提取精度。4)为了验证本文所述方法的正确性,在广东省崖门出海航道试验区开展了基于GNSS技术的潮位测量实验。实验结果表明:通过本文研究的方法提取的潮位与人工潮位基本一致,验证了了本文所研究方法的可行性。
【学位授予单位】：东华理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4;P714.1

【参考文献】

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1 张凤武;;浅析GPS定位系统在港口疏浚工程中的应用[J];电子制作;2014年17期

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本文编号：1271177