近日，厦门大学海洋与地球学院、海洋观测技术研发中心商少平团队联合闽江大学钟耀照团队、福州大禹电子科技有限公司上官明禹团队，成功研制出一款低成本耐用型波浪谱浮球（WaveSentry，图1），进一步充实了我国波浪谱自主观测技术库，为海洋观测能力的提升提供了重要技术支撑。

海洋观测能力是海洋强国建设的重要基础。大范围、高精度、高密度、高频次的波浪观测数据直接关系到海洋防灾减灾效能、海洋工程安全与海上航行保障等，具有显著的现实意义。目前，我国近海波浪观测网已基本建成并投入业务化运行，打破了该领域长期以来“零散布设，进口为主”的局面。我院商少平团队牵头研制的波浪谱浮球兼具低成本、耐用与极低运维工作量等优势，具备大规模布放的潜力，预期可为我国近海波浪观测网的加密与提质工作贡献力量。

【性能参数】

该浮球采用碟形设计，随波性佳；碳纤维外壳抗海水腐蚀、耐光照脆化、变形度小、密封性好，适应长期海上观测；锂亚电池年自放电率小于1%，续航大于12个月；配备四路传感器接口，可同步量测海表水温、盐度、pH值、叶绿素浓度等参数；整体直径0.5米，质量约11千克，单人即可完成收放维护。总体造价仅为同等性能“波浪骑士”的15%左右。

【硬核技术】

研发团队拥有完全自主知识产权，两大核心技术包括：一是基于STM32嵌入式平台实现方向波谱与波浪参数的全栈端侧计算，集成数据加密与压缩算法，显著提升数据传输安全性与效率；二是基于10 Hz姿态传感器数据原位量测海面粗糙度(Mean Square Slope)，结合准波龄参数迭代反演海面风速，实现无外置传感器的风速测量。

【海试结果】

经国家水运工程检测设备计量站检测，该浮球波高精度优于±(0.05+5%测量值)米、波周期精度优于±0.1秒。实验室检验表明，主波向观测精度达±2.6度（图2）。浮球依托北斗卫星短报文通信实现方向波谱及有效波高、平均波周期、平均波向等参数实时上云（图3），已在福建省、山东省、广东省、海南省等近海完成多批次海上实测。其中单次最长连续在位观测时长达549.2天，该浮球施放于福建近海，最终搁浅于日本口永良部岛海岸（图4）。

此项技术成果有望在近海实现规模化部署，有效支撑我国近海波浪观测网的节点加密与质量提升，其应用推广将进一步完善我国波浪谱自主观测装备体系，为提升海洋观测能力、服务海洋强国建设注入新的动能。

图1 WaveSentry波浪谱浮球实体

图2 主波向实验室比对结果

图3 实时上云的方向波谱数据

图4 海上连续观测549.2天的浮球漂流轨迹图（2024年5月-2025年11月）

供稿：魏国妹

编辑：苏颖

审核：王栋 曹知勉