【应用】海洋研究：受益于MTi-3的新型波浪测量传感器-感算商城

在开放水域中对波浪的波高、波向和波周期的监测至关重要，相关的测量数据为水上作业人员提供了重要的信息。例如，渔船船长和运输船队的运营者可根据波浪测量数据来监控和预测航行条件。

除此之外，波浪测量还有许多其他用途，例如科学研究、了解海洋行为、极端天气事件、全球变暖等。波浪测量还可用于天气预报，风力涡轮机以及养鱼场的建设。

在过去的几十年中，波浪测量是一个低技术、高成本的过程，它需要部署大型专用浮标。但这个现状被打破了，位于美国密歇根州的Seaview Systems公司开发了一种全新的解决方案：SVS-603HR波浪传感器，装配Movella旗下的Xsens MTi-3惯性传感器，并运行由公司的计算机专家开发的一套复杂算法。

配备SVS-603HR波浪传感器的小型浮标

图片来源：Ed Verhamme, LimnoTech and Great Lakes Outreach Media

“与过往的技术相比，SVS-603HR体积更小、更便宜、功耗更低，但同样精确。可以轻松安装在任何类型的浮标上，或者安装在自主水面航行器 (ASV) 或水下机器人（AUV）。”

那么Xsens MEMS传感技术在波浪测量中扮演什么角色？

新一代海洋学技术

现代波浪测量始于1968年由荷兰公司Datawell制造的Waverider浮标。这类型的波浪测量装置依靠简单的机电技术来测量波浪运动，其测量的稳定性、准确性和可重复性取决于浮标标体的特殊设计：体积大而重的浮标可保持稳定性，其形状针对测量波浪运动的单一功能进行了优化。

这种造型统一、经优化的专业浮标可进行准确的波浪测量，但购买成本高，安装困难，耗电量大。

用户真正想要解决方案是一种小型、易于部署、低成本的通用浮标。在过去，可以进行波浪测量的部署数量受到成本和旧技术的限制。但现在，更便宜更易于部署的波浪测量设备可以加大浮标部署的数量，从而能更详细地了解海洋和湖泊的水文情况。

这就是Seaview Systems在着手改造波浪传感器时的使命，它的创新是通过运用现代电子技术来消除旧机电技术的缺点。Xsens的MTi传感器将一系列微型MEMS加速度计、陀螺仪和磁力计芯片与传感器融合软件相结合，以产生三维运动的精确测量，以及相对于磁北的航向。这些测量值以高达400Hz的输出速率不断刷新。

SVS-603HR安装在经过550psi压力测试的镀铝外壳中

Seaview Systems选择了MTi-3 AHRS，尺寸仅为12.1 x 12.1 x 2.55毫米，重量仅为0.6克。这意味着Seaview Systems能够在仅53.5 x 68 x 23毫米的封装空间中开发出强大的波浪测量设备。SVS-603HR的功耗通常仅为150mW，这意味着它只需要一个小型太阳能电池板和电池即可保持不间断运行。