新型GNSS浮標首次應用于重大海洋工程保障

近日，為保障“海基二號”海上安裝和聯調期間的作業安全，基于國產GNSS浮標和自主海浪模式，自然資源部第一海洋研究所（以下簡稱“海洋一所”）喬方利研究員團隊開展了南海流花海域涌浪監測與精細化預報工作，相關成果保障了國家重大海洋工程海上順利安裝。

“海基二號”海上安裝作業    海洋一所供圖

總重量近37000噸的“海基二號”是亞洲第一深水導管架，這是亞洲首次在超過300米的海域進行固定式導管架安裝作業，安裝成功和運行將刷新作業水深、高度、重量等多項亞洲紀錄。在海上安裝過程中，涌浪直接影響到導管架扶正和上部組塊吊裝的海上作業，甚至導致了作業停滯。

受中海油委托，現場監測工作于2024年4月份開展，采用自主知識產權的國產GNSS浮標提供風浪和涌浪有效波高、周期、波向等海浪參數的實時、高頻度監測結果。

喬方利介紹，GNSS浮標是在聯合國“海洋十年”海洋與氣候無縫預測大科學計劃（OSF）支持下研制成功并量化生產，利用新型全球導航衛星系統（GNSS）定位技術，實現了海浪觀測及數據實時傳輸功能，具有超低成本、高精度、智能型等特點，觀測并實時傳輸海浪、海水溫度、表層海流、大氣水汽含量等關鍵要素。新型定位技術無需額外的精密差分，從而節省了浮標等海面載體的通訊成本與精密差分修正服務成本。

據介紹，該浮標基于自主研發傳感器單元、集成技術和數據分析處理技術成果，全部自主可控，整體技術水平達到國際領先水平，由于其超低成本和高精度優勢，有望推動世界海洋觀測技術的第四次革命。

新一代全球導航衛星系統（GNSS）海洋表層漂流浮標    海洋一所供圖

現場GNSS觀測與預報相結合，進而顯著降低了海浪模式24小時預報誤差，探索出了一條提高海上施工安全保障能力的科技支撐之路，具有重大應用意義。涌浪預報方面，采用自主研發的第三代海浪模式MASNUM，可提供工程海域未來5天涌浪預報結果

同化衛星數據和GNSS浮標觀測數據后海洋預報誤差顯著降低    海洋一所供圖

此次涌浪應急監測和預報保障把觀測與預報系統密切結合形成高技術支撐保障能力，是國產GNSS浮標在應用場景的一次突破性拓展，直接為大型海洋工程安全作業提供可靠的技術支撐，是產、學、研深度融合的成功示范。