【技术实现步骤摘要】
一种高精度的海浪特征分析方法
本专利技术属于海洋观测
，涉及一种高精度的海浪特征分析方法。
技术介绍
如今随着经济的发展，人类的活动领域已经进一步向海洋扩展，海洋学也逐渐成为关注的对象。波浪作为海洋学重要研究内容之一，能够有效地帮助人们增进对海洋情况的把控。波高、波向、波周期是海洋预报、防灾减灾、海洋工程和航海安全等领域重要的输入参数。而加速度式波浪浮标是具有高准确度的波浪观测方法。目前，波浪浮标主要存在以下问题。一，采用3个单轴加速度传感器，受安装位置影响会增加测量误差；二，硬件积分电路对强随机性信号积分效果不理想，产生较大积分误差；三，波浪处理研究热门集中在pc机平台软件开发，如专利申请号201810860388.0的《一种波浪监测系统及其工作方法》，稳定性不如工控机。四，目前市面上大部分产品无法切换远程操作，如专利申请号201821225254.3的《一种波浪监测系统》，其灵活性不足。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种高精度的海浪特征分析方法，基于工控板进行软件开发，利用工控机的可靠性和稳定性，提升浮标测数的准确度；...
【技术保护点】
1.一种高精度的海浪特征分析方法，将UP Squared工控机、GNSS OEM定位模块、9‑SPS六维加速度传感器、MSP‑430微处理器、信号处理模块、数据采集卡和4G拨号的路由器组合在一起，其特征在于：所述9‑SPS六维加速度传感器拥有九条支链，并将其分为三组，每组三个支链连接同一个复合弹性球铰链，加速度传感器工作时直接接触海浪，这样传感器自身的加速度即能够代表被测对象的加速度；所述加速度传感器内置压电陶瓷，各压电陶瓷在压缩或拉伸力作用下产生正压电效应，在压电陶瓷极化面上会产生电荷；压电陶瓷通过通过导线分别连接至电荷放大器各通道的输入端，经过电荷放大器阻抗变换以及信号...
【技术特征摘要】
1.一种高精度的海浪特征分析方法，将UPSquared工控机、GNSSOEM定位模块、9-SPS六维加速度传感器、MSP-430微处理器、信号处理模块、数据采集卡和4G拨号的路由器组合在一起，其特征在于：所述9-SPS六维加速度传感器拥有九条支链，并将其分为三组，每组三个支链连接同一个复合弹性球铰链，加速度传感器工作时直接接触海浪，这样传感器自身的加速度即能够代表被测对象的加速度；所述加速度传感器内置压电陶瓷，各压电陶瓷在压缩或拉伸力作用下产生正压电效应，在压电陶瓷极化面上会产生电荷；压电陶瓷通过通过导线分别连接至电荷放大器各通道的输入端，经过电荷放大器阻抗变换以及信号调理放大后，通过数据采集卡对电荷放大器输出的信号进行采集，并通过MSP-430微处理器以数字量的形式分析处理发送到工控机中，工控机中利用matlab开发软件和解耦算法，根据传入工控机中的各压电陶瓷所产生的电荷量，计算出压电陶瓷的变形量，最终求出被测对象的六维加速度信息；得到加速度信息后，工控机进行进一步的积分处理，通过跨零法演算出波高，波周期等波浪特征。2.根据权利要求1所述的高精度的海浪特征分析方法，其特征在于：所述UPSquared工控机通过网线与4G路由器相连，路由器内置4G模块于PCB板上，在路由器上插入SIM卡，接收基站信号，实现联网功能。3.根据权利要求1所述的高精度的海浪特征分析方法，其特征在于：所述9-SPS六维加速度传感器采用了基于四面体构型的9-SPS冗余并联机构，包括复合弹性球铰链(1)、压电陶瓷(2)、弹性球铰链(3)、传感器外壳(4)和质量块(5)；复合弹性球铰链(1)分成3组，每组的3条支链通过复合弹性球铰链(1)与质量块(5)相连，使得并联机构处于正常约束状态；各支链的另一端通过弹性球铰链(1)固结在传感器外壳(4)上；当加速度传感器工作时，传感器外壳(4)与被测对象固连，这样传感器外壳(4)的加速度即为被测对象的加速度；各压电陶瓷在压缩或拉伸力作用下产生正压电效应，压电陶瓷在其极化面上会产生电荷，根据压电陶瓷的正压电效应的相关计算公式，可以得到各压电陶瓷所受到的力；同时，通过压电陶瓷的变形...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云平，尤晶晶，顾和军，王柏林，周峰华，王鑫，朱帅辉，
申请(专利权)人：云禾南京智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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