1. 试验背景
为验证我司ADCP(OCEAN-300K-1000)设备的测量性能及一致性，本次试验在浙江省舟山市定海区海域开展了为期两天的座底测试。试验中，两台OCEAN-300K-1000设备被同时安装于同一海床机 ，并置于50至60米深的海底，通过对该海域流速和流向的测量数据进行采集和分析，旨在评估设备在实际海洋环境下的测量精度和一致性表现。此次测试的重点是验证设备测流的结果与实际海洋环境吻合，以及两台设备测量结果一致，从而确保设备测量结果精确且可靠。
2. 试验简介
2024年9月3日，装配两台OCEAN-300K-1000的海床机布放于浙江省舟山市定海区（122°06'58.16393"E,29°56'50.41142"N），水深60m；15：30两台设备开始交替测量，2024年9月5日15：30测量结束；17：00完成设备回收。
两台OCEAN-300K-1000设置层厚为2m，测量层数40层，有效层数20层（21层之后超出水面范围），有效测量帧数1152帧。
图2.1 布放海域
图2.2 设备布放回收现场
图2.3 两台设备数据概况
3. 数据分析
数据分析包括两大部分：准确性分析和一致性分析。
准确性分析：旨在评估ADCP测量的流速、流向等参数是否与实际环境状况相符。通过将ADCP的数据与现场实测值或已知参考数据进行对比，确定其测量结果的可靠性和精确度。
一致性分析：用于比较两台或多台设备的测量结果，评估它们在相同条件下的数据是否具有一致性。通过对比不同设备的输出数据，判断它们在相同测量环境下的性能是否一致，从而确保数据的可靠性。
通过这两类分析，可以全面评估ADCP测量数据的准确性与设备间的一致性，确保测量结果的科学性和可信度。
3.1准确性分析
浙江省舟山市定海区位于东海沿海，靠近中国东海，属于典型的海洋气候区，受潮汐和洋流的影响，海流的流速和流向有明显的周期性和季节性变化。试验海域主要受半日潮影响，也就是每天有两次涨潮和两次落潮。潮汐流在涨潮和落潮时的流速和流向变化较大：涨潮时，海流从东南方向流向西北方向，水位上升。落潮时，海流从西北方向流向东南方向，水位下降，潮汐流的速度通常在潮汐转换时（涨潮转落潮、落潮转涨潮）减小到最小值，在潮流加速时达到最大流速。图3.1为试验期间气象部门发布的试验海域潮汐情况。
图3.1 试验期间试验海域潮汐实况
ADCP数据输出协议为标准的PD0协议，完全兼容TRDI设备，图3.2~3.5是由WinADCP软件分析得出，分别为流速、流向、回波强度以及相关系数测量结果，从图中可以看出测量的水面高度、流速和流向的变化与图3.1中的潮汐变换一致，涨潮阶段水位上涨（回波强度反映），流从东南流向西北，落潮阶段水位下间，流从西北流向东南。
图3.6是对流速和流向进行归一化处理后进行同步显示，从图中可以看出，流速在潮汐转换时（涨潮转落潮、落潮转涨潮）减小到最小值，与实际请情况吻合。
图3.7、3.8是对有效测量范围内的20层流速和流向结果进行比较，从图中可以看出不同深度处的流速和流向测量结果一致性高。
图3.2 OCEAN-300K-1000m流速测量结果
图3.3 OCEAN-300K-1000m流向测量结果
图3.4 OCEAN-300K-1000m回波强度测量结果
图3.5 OCEAN-300K-1000回波相关性测量结果
图3.6 流速、流向与潮汐关系
图3.7 不同深度层流速测量结果
图3.8 不同深度层流向测量结果
综上分析，OCEAN-300k-1000m对海流的测量结果与实际情况吻合，可以正确地测量出流速、流向等海流信息随时间、深度的变化规律。
3.2一致性分析
通过对两台ADCP在各深度层测量的流速和流向数据进行对比分析，以验证两台设备的测量一致性。图3.9和图3.10分别展示了两台ADCP在各深度层的流速和流向随时间变化的对比结果。由图中可以观察到，两台设备的测量结果在测量时间段内保持较高的一致性，说明两台ADCP在相同测量条件下的性能基本一致。
图3.9 两台ADCP各深度层流速随时间变化比较图
图3.10 两台ADCP各深度层流向随时间变化比较图
通过分析各深度层的流速误差和流速相关系数，对两台设备的流速测量一致性进行定量评估。基于潮汐变化，分别对涨潮和落潮阶段的流速一致性进行了比较分析，以更细致地评估两台设备在不同潮汐条件下的测量一致性。
从表3.1和3.2分析结果显示，两台设备在涨潮和落潮阶段的一致性好。
表3.1 涨潮阶段一致性分析结果
表3.2 落潮阶段一致性分析结果
综上所述，两台OCEAN-300K-1000m设备在同一时间和同一海域的测量中，流速数据具有良好的一致性，且测量结果真实可靠，充分证明了设备的可靠性和准确性。
4. 结论
在本次试验中，由我司的两台OCEAN-300K-1000成功完成了舟山定海海域为期两天的海流观测任务。通过数据分析发现，该设备能够准确测量出流速、流向等海流信息，并揭示其随时间和深度变化的规律。测量结果与实际情况高度吻合，两台设备的测量数据表现出良好的一致性。这表明OCEAN-300K-1000具备优异的测流性能，测量结果真实可靠，能够满足海洋流场观测的需求。
ADCP(OCEAN-300K-1000)海试