科创中国

该项目属于智能海洋装备科学技术领域。波浪浮标标定系统是利用控制、检测、 动力、智能等技术，实现波浪浮标性能指标标定的核心装备，但目前现役的浮标标 定装置多采用轮盘式或悬臂梁构型，使用过程中需要进行配平、检定半径调整等繁 琐操作，且存在水平加速度的分量干扰，同时存在工作过程中设备繁杂、危险度高、 占地面积大、自动化程度低、标定效率低等显著问题。本项目在国家重大项目“海 洋防灾减灾602专项”的支持下，由哈尔滨工程大学联合国内相关高校和高新企业， 组织开展系统设计及研制，通过协同攻关及反复试验，攻克了一系列工程和技术难 题，突破了多项关键核心技术，研制了新一代垂直式波浪浮标标定装置。

该项目获得授权发明专利20项(共计申请发明专利26项),授权实用新型专 利8项，发表学术论文14篇，出版学术专著1项。所研制的新一代波浪浮标标定装 置目前已经形成了高效、精准检定的工程应用能力，是当前我国唯一投入使用的具 有鉴定资质的垂直式正弦模拟波浪浮标精准标定装置。自建成运行至今，已经完成 了多型波浪浮标及海洋传感器的技术状态精确检定任务，根本上解决了国内浮标标 定过程存在的浮标安装与卸载困难、位置及配重调整繁琐、自动化及信息化程度较 低、标定过程效率低下等突出问题，项目所有关键核心技术完全自主可控，为提升 我国海洋装备产业质量，加速波浪浮标及配套的海洋监测仪器装备快速部署作为了 重要贡献。近三年，项目形成的关键技术及核心装置通过产业化推广，产生了显著 的经济和社会效益。鉴定委员会认为该项目技术难度大、创新性强，应用前景广阔，

1、研制了国内首套垂直式波浪浮标标定装置，可实现标定浮标及其搭载传感器在海洋中工作状态的精准模拟，解决了传统回转式等检定方式存在的附加水平加速度干扰的难题，显著提高了标定精度。2、创新性提出了一种大载荷变负载自适应模糊自抗扰控制算法，解决了垂直运动过程大载 荷非线性不均衡负载作用下的轨迹精准控制的难题，有效保证了高动态过程中标定浮标检定的数据溯源准确度。3、提出了一种基于装置运行视频、工作音频以及运行状态信息的多源数据融合安全监测算法，有效实现了垂直式波浪浮标标定装置运行故障的预报和诊断：4、制定了一套面向浮标检定全要素的自动标定流程，有效避免了不同标定点需要停机调整的不足，可自动实现计量检定规程的全部要求，极大提高了浮标标定的效率。

新一代波浪浮标标定装置可对海洋行业多型浮标及其传感器进行检定及校准，为波浪浮标整体及关键部件提供高效便捷的校准服务，保证了获取海洋环境观测数据的准确性和可靠性，实现了整个行业的海洋波浪观测数据质量保障有据可依。此外，本项目多项核心技术已用于多家公司技术产品，大幅降低产品成本，提高产品性能，提升企业核心竞争力。

项目由哈尔滨工程大学、黑龙江科技大学、哈尔滨吉程自动化设备有限公司等单位联合研发。

所研制的新一代波浪浮标标定装置，自然资源部东海标准计量中心等多家单位已得到成功应用，实现了对浮标及其安装传感器的高效检定，产生直接经济效益高达 1557 万元，同时装置研制过程中所突破的关键技术也在诸多领域得到推广应用，表现出显著的技术辐射效应和社会效益。

新一代波浪浮标标定装置存在系统构件繁多、工作载荷大、速度切换频繁、控制精度要求高等技术难题，整体装置研制难度大。本项目团队通过科研攻关解决了传统回转式检定方式存在的附加水平加速度干扰、检定过程大载荷非线性不均衡负载作用下的轨迹精准控制、多源数据融合的安全监测等一系列难题，获得授权发明专利 20 项（受理发明专利 6 项），授权实用新型专利 8 项，发表学术论文 14 篇，出版学术专著 1 项。