船载WaMoSII测波雷达参数调整及应用分析.pdf

《船载WaMoSII测波雷达参数调整及应用分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第6期2011年12月海洋预报MAR仆『EFORECASTSVbl．28．No．6Dec．20ll船载WaMoS¨测波雷达参数调整及应用分析马卫民，赖德培，许海恩(中国卫星海上测控部，江苏江阴214431)摘要：利用2007年某船舶海上作业期间每三小时海浪人工观测数据和船载删oSII测波雷达机测数据进行了对比，发现在风速大于7级的时候，机测值与观测值之间存在较大偏差。针对此问题在2008年4月份海上作业期间对测波雷达的计算参数进行了一系列的调整和调试，使海浪机测值与每日海浪实况偏差在误差允许

2、范围之内，基本上达到了海浪客观观测的要求。关键词：W锄osII测波雷达；波高；参数调整；航海气象保障中图分类号：P732文献标识码：A文章编号：1003．0239(2011)06．0046．051引言为了提高船舶自身的海上航行气象保障能力，在某远洋船舶的气象系统中装备了德国OceanwaVesGInbH公司生产的WaMoSII型船用测波雷达，用于对海浪与海表流的监测。但在最初使用过程中发现，雷达机测值不能很好地反映海浪波高实际情况，机测波高度对计算参数在不同的海域存在着较大偏差，为此，做了长时间的数

3、据对比与参数调试。经过分析调试及试用，已经初步解决了偏差问题，提高了测波雷达的数据准确性，为更好发挥测波雷达的远洋气象保障作用做了积极有效的尝试。2WaMoSII测波雷达工作原理简介2．1测波雷达设备组成W抽osII型船用测波雷达包括：X波段海事雷达、波浪监测系统、数据采集软件系统、波浪分析及输出软件系统4个主要的子系统和19英寸标准机柜(含减震器)。系统基本配置如图1所示。目标进行探测和测定目标信息的设备，其工作是通过发射和接受无线电波来实现对目标的探测。测波雷达是通过导航雷达对海面海浪等目标物的

4、不同高度、不同厚度、不同持续时间波浪所产生不同的回波反射进行接收，形成雷达的回波信号，经过信号处理机处理，提取出包含在回波中的信息，再经过特定的数学方法计算，得到海面波浪的观测值，然后经过处理显示供用户使用。waMosII型船用测波雷达是一套可靠的海浪与表层流监测系统，其测量结果对参数的选择非常敏感。其测量依据标准的海事导航雷达装置进行海洋观测的。船载测波雷达可以实现对海面波浪的全天候自动化观测。其测量要素为有效波高、波周期、方向以及表层流速和流向等要素。数据通过标准的x波段海事雷达获得并实时处理，

5、以图示、文字输出和数据文件等方式提供给使用者。该系统能在无人监管下自动运行和工作，并能够在一定的海况下发布预警信号，从而有效提高了船舶远洋气象保障能力，达到节省人力物力的目的。3测波雷达数据应用2．2测波雷达工作原理简介3．1数据源雷达是一种通过发射电磁波和接收回波，对本文中数据样本来源于某船舶海上作业期收稿日期：201l一02—09作者简介：马卫民(1964一)，男，高级工程师，主要从事海洋天气预报及研究。E—mail：rise．ma@hotmail．com6期马卫民等：船载、vaMosIl测波雷

6、达参数调整及应用分析间，测波雷达所获取的海浪回波数据库及观测数据库中2007年10月22日至2008年4月30日的测量船实况报。观测数据库中的数据频率是世界时00时起．每3小时一次。测波雷达观测数据库是每2分钟次的数据。为了对比，文章选取了对应时次的测波雷达波高数据。对于不是整点的测波雷达数据，取前后一分钟数据的平均值。3．2数据比对和分析利用2007年10月22日至12月27日海上作业期间的每3小时实况海浪观测数据为基准，从每2分钟一次的waMoSIl测波雷达所得测量数据中筛选出199组同时次波高

7、数据作为对比数据绘制出图2。固l测波雷达系统配置图图2显示测波雷达所测波高变化趋势大体与实际波高一致。但绝大多数时间内波高测量值比实际波高要小。而且明显可以看出某些时段内测波雷达所测波高与观测波高存在较大偏差。为了更清晰的显示偏差大小，对它们进行差值后取绝对值，从图中可以看出(图略)：偏差值呈现不规则的变化。对比原始数据，风速大于7级的时候基本上偏差都比较大．在当风速大于7级的13次中．有11次波高偏差都大于O．6m．偏差太大。因为通常人工观测波高是以O．5m为最小单位的，所以根据资料可作如下处理：

8、当波高差绝对值小于等于0．5m时．可以认为测波雷达所测数据可靠，误差修正后记为O；当波高差绝对值大于O．5m的时故撕+{：H1、I图2所选199组测值中波高对比数据曲线裹l2007年l卜12月199组海浪数据误差统计裹候，用渡高差绝对值减0．5作为误差修正值，即偏差O．5m以内认为测波雷达所测波高正确。误差结果平均值约为0．2m(图略)。为了更直观表达测量效果，对2007年10月22日至12月27日的船用测渡雷达的199组海浪数据进行了均方根误差统计(见表1)。表中平