多功能波浪浮标的研制

　　1概述

　　在进行波浪自动测量时，波浪的传播方向是一个重要和难以测量的参数。八十年代后期，国家海洋局曾投资支持研制波向测量浮标，但是未见该仪器推广应用。在国外，具有波向测量功能的浮标可分为两大类:表面测量浮标和水下测量浮标。前者有美国的1156型波浪跟踪浮标、荷兰的方向浮标等，它们是遥测型波浪浮标，可获得实时测量信息。美国的S4电磁海流和波浪方向浮标，是目前最具代表性的一种水下多功能测量浮标。它用浮标内的存贮器记存测量信息，但不能提供实时测量信息。

　　在我国沿海，分布着近60个海洋站。其海洋环境监测的总体技术水平不高，其中尤以测波技术最为落后。光学测波仪仍是“当家”的主要仪器设备。在近海进行波浪测量，特别是由外商委托的工程项目，必定要使用从国外进口的测量设备。

　　海洋监测技术主题(818 )为提高我国海洋环境自动监测技术水平，改变测试设备的落后局面，创造了极好的机会。作为海洋环境自动监测技术课题( 818-01-01)的一个组成部分，多功能波浪浮标将为海洋站及近海波浪、表层海水温度、盐度等水文要素的自动化测量，提供一种实用的测量设备。

　　2研制工作基础

　　YZ-3型遥测波浪仪在1985年研制成功，1988年获中国科学院技术进步三等奖。该仪器是利用重力原理测量波高。其技术特点是，在垂直加速度计的平衡系统中，采用了万向节式的结构设计和浮标的系留结构设计。1987年，在中国船舶工业总公司第七研究院第707研究所(具备环境试验资格单位)对波浪传感器进行了碰撞试验、摇摆试验、倾斜试验及高低温存贮试验，并出具试验证书。

　　在YZ-3型遥测波浪仪结构设计的基础上，1991年研制SZF1-1型数字式波温仪。1993年由国家海洋局在北海分局组织鉴定。1994年该仪器被编人《海滨台站观测仪器手册》。波温仪可测量波浪和表层海水温度两项水文要素。其技术特点是，采用了单片机技术、数字电路及通讯技术。实现了仪器的智能化和自动化设计。

　　但上述两种仪器，都不具备波向参数测量功能。

　　1995年开始波浪表观方向测量浮标系统的预研工作。其目的是研制一种表面浮标式的测量系统。利用表面自由浮标的随波运动性能，实现对波向参数的自动测量。该项研究工作是在YZ-3型和SZFI-1型两种测量浮标的基础上进行的。至97年初，先后进行了倾斜角测量结构的设计及性能试验，倾角传感器的选型，浮标体选型计算等预备性研究工作。利用上海交通大学海洋工程实验室的基金支持，在船模水池完成了浮标模型试验工作。随后，开始了多功能波浪浮标的工作。可以说，波浪表观方向测量浮标系统预研工作，为承担多功能波浪浮标的研制工作，打下了良好的基础。