基于信息融合的在航水位及流速一体化精确确定方法研究

水域水文要素直接影响着河床的演变，关系着水上工程及沿岸人民的生命财产安全，对其水位和流速的连续变化进行有效监测显得十分必要，且许多应用中常强调二者的同步性。然而，受诸多因素影响，现有方法尚难以实现连续水位和流速的一体化精确确定。为此，项目基于多源信息融合，提出一种在航水位和流速的一体化精确确定方法。通过对时延确定和同步方法、姿态改正和归位方法、综合质量控制方法、在航瞬时绝对基准精确确定方法、自适应在航水位提取方法以及在航流速确定方法等研究，一体化实现在航水位的自适应精确提取和不同载体、流动和非流动底质下流速的精确确定。.项目研究将实现5 cm的在航水位确定精度、0.06 m/s的流速确定精度以及1 的流向确定精度。该研究将使在航水位和流速的一体化确定变得更简单、更准确、适用性更强，是对现有方法的有力补充，并为我国新型水文设备的研制提供理论和技术支撑。

针对水位和流速一体化获取难题，开展了基于信息融合的在航水位及流速一体化精确确定方法研究，提出了基于同步采集模式的多源数据同步方法和基于GPS高程与Heave序列匹配的同步方法、基于多源数据相关性的数据质量综合控制方法、一体化姿态改正方法、ADCP盲区流速自适应最优推求算法、基于信息融合的全频段ADCP换能器绝对速度和高程确定方法、基于频谱特征的水位自适应提取方法、基于多源信息融合的在航流速和水位确定方法，并研制了软件系统，一体化实现了在航水位的自适应精确提取和不同载体、流动和非流动底质下流速的精确确定。研究取得了优于5 cm的在航水位、5 cm/s的流速以及0.5°的流向确定精度，已发表论文16篇，获批软件著作权1项，参加国际会议5次，培养博士和硕士研究生7名。.项目研究达到了预期目标，简化了现有测量模式，扩展了其适用性，提高了测量精度，为我国新型水文设备的研制提供了理论和技术支撑。