新型GNSS浮标首次应用于重大海洋工程保障

近日，为保障“海基二号”海上安装和联调期间的作业安全，基于国产GNSS浮标和自主海浪模式，自然资源部第一海洋研究所（以下简称“海洋一所”）乔方利研究员团队开展了南海流花海域涌浪监测与精细化预报工作，相关成果保障了国家重大海洋工程海上顺利安装。

“海基二号”海上安装作业    海洋一所供图

总重量近37000吨的“海基二号”是亚洲第一深水导管架，这是亚洲首次在超过300米的海域进行固定式导管架安装作业，安装成功和运行将刷新作业水深、高度、重量等多项亚洲纪录。在海上安装过程中，涌浪直接影响到导管架扶正和上部组块吊装的海上作业，甚至导致了作业停滞。

受中海油委托，现场监测工作于2024年4月份开展，采用自主知识产权的国产GNSS浮标提供风浪和涌浪有效波高、周期、波向等海浪参数的实时、高频度监测结果。

乔方利介绍，GNSS浮标是在联合国“海洋十年”海洋与气候无缝预测大科学计划（OSF）支持下研制成功并量化生产，利用新型全球导航卫星系统（GNSS）定位技术，实现了海浪观测及数据实时传输功能，具有超低成本、高精度、智能型等特点，观测并实时传输海浪、海水温度、表层海流、大气水汽含量等关键要素。新型定位技术无需额外的精密差分，从而节省了浮标等海面载体的通讯成本与精密差分修正服务成本。

据介绍，该浮标基于自主研发传感器单元、集成技术和数据分析处理技术成果，全部自主可控，整体技术水平达到国际领先水平，由于其超低成本和高精度优势，有望推动世界海洋观测技术的第四次革命。

新一代全球导航卫星系统（GNSS）海洋表层漂流浮标    海洋一所供图

现场GNSS观测与预报相结合，进而显著降低了海浪模式24小时预报误差，探索出了一条提高海上施工安全保障能力的科技支撑之路，具有重大应用意义。涌浪预报方面，采用自主研发的第三代海浪模式MASNUM，可提供工程海域未来5天涌浪预报结果

同化卫星数据和GNSS浮标观测数据后海洋预报误差显著降低    海洋一所供图

此次涌浪应急监测和预报保障把观测与预报系统密切结合形成高技术支撑保障能力，是国产GNSS浮标在应用场景的一次突破性拓展，直接为大型海洋工程安全作业提供可靠的技术支撑，是产、学、研深度融合的成功示范。