浅析系泊状态船载螺旋式测风传感器的相对风速误差

成 文， 李志乾， 王 平

（1.山东省海洋环境监测技术重点实验室，2.山东省科学院海洋仪器仪表研究所，3.国家海洋监测设备工程技术研究中心，山东 青岛 266001）

引言

风速风向测量对船舶航行、系泊、防台、救援等有重要的作用［1］。螺旋桨式测风传感器具有使用寿命长、安置维护简单等特点，常应用在船舶等移动平台上。大型船舶桅杆上由于安装物较多，易对风形成遮挡或回流，造成风速风向测量不准确，为了解误差情况，特在安装有2个螺旋桨式测风传感器的某船的空间开阔处安装1台超声波传感器，默认为无干扰影响，作为此次试验的基准传感器。本文对系泊状态下，风速测量的误差进行了分析［2－4］。

1 试验的工作界面观测

软件工作界面如下页图1所示。在系泊和试航期间共采集了近56万条数据，数据存储的内容如表1所示。

图1 观测试验的工作界面

表1 数据存储内容

相对风是传感器实测数据，而真风是根据相对风、航向和航速解算出来的，为避免计算误差及误差传递的影响，在后期分析过程中采用实测数据即相对风作为计算依据。

2 数据分析

该船在船厂系泊期间，大多是右舷停靠码头，此时前面还有一条大型商船停靠，码头上有大型塔吊，而且经常来回移动，有时还有其他船和本船齐头并排停靠，这些都会对被测传感器采集数据造成一定的影响。

按照风速等级划分，得到2～9级风速相对误差曲线图，列举部分如下页图2、3、4所示（注：图中某一个角度上同时为0时，表示该角度上样本数量为零，没有意义；而只有气象仪输出值一项为零时，表示样本数量不为零，但风速相对误差为零（数据有效位为小数点后两位，取舍时恰好为零，例如解算得相对误差为0.001 45时，取舍时为零）。

图2 系泊阶段3级风速相对误差

图3 系泊阶段5级风速相对误差

图4 系泊阶段8级风速相对误差

［1］ 李志乾.超声波与螺旋桨式测风传感器数据比对分析［J］.科技创新与生产力，2015，254（3）：55－56.

［2］ 邓昌建，张江林，王保强.超声波测风仪设计中几个问题的探讨［J］.成都信息工程学院学报，2007，22（5）：581－583.

［3］ 林志远.风能资源及测风数据整理技巧［J］.广东电力，2003，16（5）：69－72.

［4］ 阎启，谢强，李杰.风场长期观测与数据分析［J］.建筑科学与工程学报，2009，26（1）：37－42.