基于倾斜测流的浮标海流计原型设计与实现

摘要

近年来出现的倾斜式海流计成本较低、精度较高,但因其固定于海底锚点、测量传感器单一、数据处理方式简单,无法应用于海面浅层水流的流速流向测量.为使其适应海面及浅海测流环境,满足诸如水上运动训练等特定场景的简单化海流测量需求,采用微处理器、惯性测量单元、磁力计以及存储器等器件,设计并制作了一种新型倾斜式浮标海流计原型.该原型利用多传感器姿态融合算法提高测量灵敏度,以减少海面风浪冲击造成的干扰,并通过定标方式得到倾角与流速的对应关系.试验证明,提出的测流理论近似拟合公式具有较高的拟合度,表明了基于此原型设计的海流计用于实际监测的可行性,对未来低成本、轻量级、简单易用的浮标型海流计的研制具有指导性意义,为河海水文观测提供了新的方法.