据中科院海洋所官网报道，我国科研人员已经开发出实时、高精度、低成本的GNSS波浪反演技术，研究成果发表在国际遥感权威期刊IEEE TGRS。该方法预计将GNSS硬件成本再次大幅降低（约50%），采用消费级别的单频GNSS芯片就能实现高精度的波浪信息提取。
研究表明海浪在时间和空间域上呈现出显著变化的特性，因此对海浪进行有效监测对于海洋灾害防护和海洋动力变化精确预测非常关键。虽然人类在海浪观测领域已经取得了显著进展，但是高昂的观测成本严重限制了对海浪进行广泛监测的能力。GNSS浮标通过在全球统一的坐标框架内直接测量海面的高度和速度，为高精度地测量波高、波周期和海浪能谱等关键参数提供了可能。然而，导致GNSS浮标未能大规模部署的主要原因包括硬件成本高、实时性难以保证以及对基站的依赖等问题。
此项研究综合对比了GNSS的原始多普勒、事后动态载波相位差分PPK、双频消电离层组合的时间差分载波相位（Time-Differenced Carrier Phase，TDCP）以及单频TDCP等方案测速精度。结果显示，单频TDCP方案的测速精度比原始多普勒技术提高了将近五倍，并且也相对于PPK和双频TDCP方案有所提高。通过在海上进行的实际测试，证明了单频GNSS在测量波高和周期方面的精度分别可达到6厘米和0.1秒，这与昂贵的传统加速度计海浪浮标的测量精度一致。
基于这一创新算法，我国研究团队正致力于开发一款高精度单频GNSS浮标。这款浮标不仅成本低廉，数据处理量小，性能稳定，算法简化，还具备灵活布放的特点，既可采用漂浮式也可进行固定式布放，对于实现人类对海浪进行全面监测具有深远的影响。
文章第一作者是徐永生团队在读博士生杨磊，徐永生研究员为通讯作者。合作单位还有自然资源部第一海洋研究所、山东农业工程学院、希腊克里特大学、自然资源部北海预报减灾中心等单位。
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