基于MEMS加速度计的波高测量装置

作     者：刘路 王收军 陈松贵 金瑞佳 LIU Lu;WANG Shou-jun;CHEN Song-gui;JIN Rui-jia

作者机构：天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 交通运输部天津水运工程科学研究院天津300456 

基　　金：中国科协青年人才托举工程(2018QNRC001) 中央高校基本科研业务费(TKS160219,TKS160206) 国家自然科学基金(51809133)资助 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2019年第19卷第30期

页      码：70-77页

摘      要：利用加速度计浮标对海洋特定的参数波高进行监测。加速度计浮标运用三轴加速度计、陀螺仪、强磁场计以及电磁罗盘模块作为核心电路,利用惯性导航原理,采用四元素法进行坐标转换,并用低通滤波算法对采集信号进行处理,将滤波后的信号值进行二次积分可获取轴向位移,其中Z向位移用来计算波高,同时运用倾角测量原理计算上跨零点处浮标与水平面倾角,并用电子罗盘进行校正,以此来判断波向的方法。使用该波高测量装置对一系列波浪进行测量,并与电容波高传感器进行对比,实验结果表明:运用加速度计浮标测得竖直方向位移曲线,与电容式波高传感器实测曲线相比一致性较好,针对测量结果进行对比发现频域内分析方法误差更小。因此基于陀螺仪和加速度计的波浪观测装置能够满足波浪实验测量需求。

主 题 词：加速度计 四参数法 低频滤波 频域 倾角测量 

学科分类：07[理学] 0707[理学-海洋科学类] 08[工学] 0816[工学-纺织类] 

馆 藏 号：203822413...