CN116124181A - 一种潮汐观测设备的现场校准方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种潮汐观测设备的现场校准方法及系统。属于海洋观测领域。所述方法包括如下步骤：获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数。本发明通过现场布设导波雷达校准装置实现标准的潮高校准点和潮时校准点的获取，并进一步的计算潮汐观测设备的校准参数，实现了潮汐观测设备的现场校准。
Description
技术领域
本发明涉及海洋观测技术领域，特别是涉及一种潮汐观测设备的现场校准方法及系统。
背景技术
潮位观测为海洋潮汐预报和潮汐变化规律研究以及灾害性气候的预报和防治提供重要的海洋水文环境数据。潮汐观测数据的常用获取方式为设置在海岸、海岛边验潮井上方的浮子式水位计，通过测量井内潮位变化换算得到潮汐数据。目前在线运行的潮位观测设备入网使用时均已进行计量检定，计量精度得以保证。但国家观测网要求潮位观测设备现场长期、稳定运行，海洋观测规范关于潮汐数据的连续性要求限制在线潮汐观测设备拆卸后进行实验室检定，造成长期运行过程中潮汐观测设备难以确保计量精度一直满足海洋观测规范的相关要求，因此潮汐观测设备需要定期进行现场检定/校准。
潮汐观测领域，多数研究集中于潮位测量方法的集成、改进与创新，而对潮汐观测设备在长期运行过程中现场检定/校准方法研究较少。目前对潮汐观测设备的检定/校准手段主要采用井内水尺系统的现场比对，两位观测员定期同步观测井内水尺系统读数与潮汐观测设备比对，保障潮汐观测数据质量，但井内水尺系统精度未高于潮汐观测设备且存在人为读数误差，无法满足潮汐观测设备的检定/校准要求，少数潮汐观测设备检定方法是拆卸设备，送至计量检定部门，完成检定。具体检定方法是计量检定部门采用搭建标准验潮井，用注水实测潮位高度的方法检定潮汐观测设备，采用标准钢卷尺做标准器进行对比，实现量值溯源。拆卸后检定周期长、流程复杂、工作量大、代价高，且无法保障海洋观测规范中对数据连续性的要求。目前，业内尚缺乏潮汐观测设备的现场检定/校准技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种潮汐观测设备的现场校准方法及系统，以实现潮汐观测设备的现场校准。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种潮汐观测设备的现场校准方法，所述方法包括如下步骤：
获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；所述潮高校准点为整时潮高、高潮潮高或低潮潮高，每个所述回程校准点包括一个回程过程中的落潮潮高和涨潮潮高；所述潮时校准点包括任意预设计时周期的计时开始时间和计时结束时间；
获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；所述第二潮高校准点与所述第一潮高校准点一一对应，一一对应的第一潮高校准点与第二潮高校准点的获取时间一致，所述第二潮时校准点与所述第一潮时校准点为对同一预设计时周期计时获取的；所述潮汐观测设备和所述导波雷达校准装置的设置位置一致；
基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数；所述校准参数包括：潮高示值误差、计时示值误差、回程误差和不确定度。
可选的，所述基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数，具体包括：
根据所述第一潮高校准点和所述第二潮高校准点，利用公式，计算潮汐观测设备的潮高示值误差；
其中，为潮汐观测设备在第i个潮高校准点的潮高示值误差，和分别为第i个第一潮高校准点和第i个第二潮高校准点；
根据所述第一潮时校准点和所述第二潮时校准点，利用公式计算潮汐观测设备的计时示值误差；
其中，为潮汐观测设备的计时示值误差，为潮汐观测设备的预设计时周期的计时结束时间，为潮汐观测设备的预设计时周期的计时开始时间，为导波雷达校准装置的预设计时周期的计时结束时间，为导波雷达校准装置的预设计时周期的计时开始时间；
根据所述第一回程校准点，利用公式，计算潮汐观测设备的回程误差；
其中，为潮汐观测设备在第j个第一回程校准点的回程误差，和分别为第j个第一回程校准点中的落潮潮高和涨潮潮高；
利用公式，计算潮汐观测设备的不确定度；
其中，为潮汐观测设备的不确定度，、和分别为潮汐观测设备在预设条件下的n个潮高视值中的最大值、最小值和平均值，所述预设条件为导波雷达校准装置获取的潮高值等于预设高度值。
可选的，所述利用公式，计算潮汐观测设备的不确定度，之后还包括：
利用公式对潮汐观测设备的不确定度进行修正，获得潮汐观测设备的修正后的不确定度；
其中，为潮汐观测设备的修正后的不确定度，k为修正系数，为导波雷达校准装置的不确定度。
可选的，所述导波雷达校准装置包括：导波雷达信号处理模块、固定法兰、管螺纹接头、导波体和重锤；
所述导波雷达信号处理模块安装于观测平台上方；
所述固定法兰安装于观测平台下方；
所述管螺纹接头设置在所述固定法兰上，所述管螺纹接头的一端与所述导波雷达信号处理模块连接，所述管螺纹接头的另一端与所述导波体的一端连接；
所述导波体的另一端与所述重锤连接；
所述导波雷达信号处理模块用于向导波体发射雷达信号，并接收液面反射的雷达信号，并基于发射的雷达信号和反射的雷达信号计算潮高。
可选的，所述固定法兰上还设置有气泡水平仪，所述气泡水平仪用于检测所述固定法兰是否处于水平状态。
可选的，所述管螺纹接头为真空管，所述重锤的一端为空心端；
所述真空管的一端通过螺纹与所述导波雷达信号处理模块连接，所述真空管的另一端通过机械夹紧方式与所述导波体的一端连接；
所述导波体的另一端插入所述空心端，并通过顶丝与所述重锤的实心位置连接。
一种潮汐观测设备的现场校准系统，所述系统应用于上述的方法，所述系统包括：
第一数据获取模块，用于获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；所述潮高校准点为整时潮高、高潮潮高或低潮潮高，每个所述回程校准点包括一个回程过程中的落潮潮高和涨潮潮高；所述潮时校准点包括任意预设计时周期的计时开始时间和计时结束时间；
第二数据获取模块，用于获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；所述第二潮高校准点与所述第一潮高校准点一一对应，一一对应的第一潮高校准点与第二潮高校准点的获取时间一致，所述第二潮时校准点与所述第一潮时校准点为对同一预设计时周期计时获取的；所述潮汐观测设备和所述导波雷达校准装置的设置位置一致；
校准参数计算模块，用于基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数；所述校准参数包括：潮高示值误差、计时示值误差、回程误差和不确定度。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的方法。
一种上述的潮汐观测设备的现场校准方法中应用的导波雷达校准装置。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开一种潮汐观测设备的现场校准方法及系统，所述方法包括如下步骤：获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数。本发明通过现场布设导波雷达校准装置实现标准的潮高校准点和潮时校准点的获取，并进一步的计算潮汐观测设备的校准参数，实现了潮汐观测设备的现场校准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种潮汐观测设备的现场校准方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的潮汐观测设备和导波雷达校准装置的布设示意图；
图3为本发明实施例提供的导波雷达校准装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的固定法兰的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种潮汐观测设备的现场校准方法及系统，以实现潮汐观测设备的现场校准。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提出一种潮汐观测设备的现场校准方法，采用高精度的导波雷达校准装置安装于验潮井顶，与在位运行的潮位观测设备同步测量验潮井内现场环境的潮位变化，校准时通过高精度的导波雷达校准装置在潮位变化过程中测量从水面到导波雷达端间导波体上微波脉冲传输时间，计算微波速度乘以传输时间得到水面与导波雷达端距离换算得到潮位值，同步记录潮位值和潮时，导波雷达的测量准确度优于海洋观测规范中潮汐观测设备要求精度，满足潮汐观测设备校准要求，且现场操作简便。本发明的方法能够用于基于标准验潮井的潮汐观测设备的现场定期校准，有效地保证潮汐观测设备全生命周期内监测数据的准确性，填补了潮汐观测设备现场检测的空白，解决现场安装条件下的仪器检定校准难题。基于高精度的导波雷达校准装置的潮汐观测设备的现场校准方法填补行业空白，能够为潮汐观测数据的准确性、一致性提供有力的技术保障。
如图1所示，本发明实施例提供一种潮汐观测设备的现场校准方法，所述方法包括如下步骤：
步骤101，获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；所述潮高校准点为整时潮高、高潮潮高或低潮潮高，每个所述回程校准点包括一个回程过程中的落潮潮高和涨潮潮高；所述潮时校准点包括任意预设计时周期的计时开始时间和计时结束时间。
潮汐观测设备的结构及布设方式如图2所示，潮汐观测设备2设置在观测平台1上，潮汐观测设备的井内观测件4深入至标准验潮井3内。
步骤102，获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；所述第二潮高校准点与所述第一潮高校准点一一对应，一一对应的第一潮高校准点与第二潮高校准点的获取时间一致，所述第二潮时校准点与所述第一潮时校准点为对同一预设计时周期计时获取的；所述潮汐观测设备和所述导波雷达校准装置的设置位置一致。
导波雷达校准装置的结构与布设方式如图2和图3所示，高精度的安装导波雷达校准装置包括导波雷达信号处理模块6、固定法兰7、导波体连接部件5、导波体8（通常为钢丝绳）、重锤9。示例性的，本发明实施例中，图2中的导波体连接部件5具体设置为图3中的管螺纹接头10。导波雷达信号处理模块6通过固定法兰固7定于观测平台1，固定法兰7位于观测平台1下方。导波体8通过管螺纹接头10与导波雷达信号处理模块6连接。导波体8另一端与重锤9连接保证导波体铅直。具体为，如图4所示，固定法兰7配置有观测台安装孔11、导波雷达信号处理模块安装孔12、气泡水平仪13，固定法兰7通过固定螺栓与观测平台1固定，同时通过调节气泡水平仪13保持固定法兰7水平，固定法兰7用于固定导波雷达信号处理模块，同时也是雷达信号的接收器，安装时需保持水平，保证导波雷达校准装置的观测精度。管螺纹接头10用于连接导波雷达信号处理模块6和导波体8，管螺纹接头10为真空管，一端内设螺纹通过螺纹与导波雷达信号处理模块6连接，管螺纹接头10另一端通过机械夹紧方式与导波体8连接。导波体8通常为钢丝绳，重锤9一端为空心端，导波体8插入空心端通过顶丝与重锤9连接。安装过程中，导波体8和重锤9需要与标准验潮井3的井壁和潮汐观测设备的井内观测件4保持大于20cm距离，保证雷达信号沿导波体8传输过程中受到干扰，影响观测精度。
电导波雷达信号处理模块获得导波雷达固定法兰与水面距离d，根据现场潮汐观测设备实时潮高值（潮位高度值，以下简称潮高）T测，设置导波雷达校准装置观测的潮高值T导与潮汐观测设备的潮高值T测相同，T导=T测=l-d，保持两设备时间初始同步，l为海洋监测台站潮高基准面与观测平台的距离，安装导波雷达校准装置观测数据读取至毫米级。
保持潮汐观测设备和导波雷达校准装置的同步观测，跟随潮汐变化，安装导波雷达校准装置获取固定法兰与水面距离d，换算导波雷达校准装置观测的潮高值T导，根据现场潮汐观测设备和导波雷达校准装置同时记录现场校准数据—潮汐观测要素潮高值、潮时值，记录频次为1次/分钟，记录长度为潮汐涨落潮一周期，潮高数据读取至整毫米值，计时数据读取至秒；
现场校准点（即潮高校准点、回程校准点、潮时校准点）的选取方法如下：
潮高校准点和回程校准点选取：选取导波雷达校准装置和潮汐观测设备记录的整时潮高，高潮潮高、低潮潮高为潮高校准点，选取导波雷达校准装置和潮汐观测设备记录的回程潮高为回程校准点；潮高校准点选取方法，整时潮高校准点为潮汐周期内整点的潮高值（个数为，导波雷达潮高值计为，潮汐观测设备潮高值，为取值范围为1至），高低潮潮高校准点为潮汐周期内最高潮、最低潮潮高值，（个数为b，导波雷达潮高值计为，潮汐观测设备潮高值，为取值范围为1至b），回程校准点可任选落潮过程中潮汐观测设备记录的涨潮潮高值计为，潮汐观测设备记录的落潮潮高值，为取值范围为1至3。
潮时校准点选取：潮汐涨落潮周期一般小于24小时，潮时校准选取24小时计算计时误差校准方法，即设置预设计时周期为24小时。同时记录潮汐观测设备和导波雷达校准装置的计时开始时间和，经24小时后，再同时记录两者计时结束时间和。
步骤103，基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数。
潮汐观测设备现场校准以导波雷达校准装置观测数据为基准，对潮汐观测设备观测潮高、潮时数据进行现场校准，参照《浮子式验潮仪检定规程JJG 587-201X》实验室仪器检定要求，潮汐观测设备现场校准计量性能要求包括示值误差、回程误差和不确定度，示值误差包括潮高示值误差和潮时24小时计时误差，回程误差为仪器正行程与反行程在同一检定点上示值变化值的绝对值，体现在现场校准即为潮位上升与下降过程中经过同一潮高值时（现场校准时该潮高值由导波雷达校准装置给出）潮位观测设备示值变化值的绝对值。因此本发明实施例设置校准参数包括潮高示值误差、计时示值误差、回程误差和不确定度。
步骤103所述基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数，具体包括：
1）潮高示值误差
潮高校准点示值误差按公式（1）计算。潮汐观测设备在整个测量范围内有m个潮高校准点，m为整时潮高校准点和高低潮潮高校准点之和，。
（1）
其中，为潮汐观测设备在第i个潮高校准点的潮高示值误差，mm；
为第i个第一潮高校准点，即潮汐观测设备在第i个潮高校准点的示值，mm；
为第i个第二潮高校准点，即导波雷达校准装置在第i个潮高校准点测得的标准值，mm。
2）计时示值误差
24小时的计时示值误差按公式（2）示值计算。
（2）
式中：
——潮汐观测设备的计时示值误差，即潮汐观测设备24h计时误差，s；
——潮汐观测设备的预设计时周期的计时结束时间，即潮汐观测设备24h计时结束时间，s；
——潮汐观测设备的预设计时周期的计时开始时间，即潮汐观测设备24h计时开始时间，s；
——潮汐观测设备的预设计时周期的计时开始时间，即计时器24h计时结束时间，s。
——导波雷达校准装置的预设计时周期的计时开始时间，计时器24h计时开始时间，s。
3）回程误差
（3）
式中：
——潮汐观测设备在第j个第一回程校准点的回程误差，mm；
——第j个第一回程校准点中的落潮潮高，即潮汐观测设备第j个回程校准点落潮时的潮高，mm；
——第j个第一回程校准点中的涨潮潮高潮汐观测设备，即第j个回程校准点涨潮时的潮高，mm；
4）不确定度
不确定度计算公式
（4）
——潮汐观测设备的修正后的不确定度；
—— 潮汐观测设备的不确定度，不确定度分量；
—— 导波雷达校准装置的不确定度，不确定度分量；
k—— 修正系数。
本发明实施例中的不确定度分析来源：一是潮汐观测设备的观测重复性引入，二是导波雷达校准装置作为计量标准设备引起。计量标准设备引起的不确定度主要是导波雷达校准装置水平不确定度、导波雷达校准装置示值误差引入不确定度。
a.潮汐观测设备测量重复性引入的不确定度分量：
潮汐观测设备测得当地海域平均海平面潮位高度值4次（一般为2个潮周期，测得同一平均海平面潮位高度值4次记录值，平均海平面潮位高度值以导波雷达校准装置观测为基准，潮汐观测设备的读数值），获取潮汐观测设备重复性数据，利用极差法计算标准偏差，得到重复性引入的不确度分量。4次平均海平面潮位高度测量值分别为H1,H2,H3,H4。
（5）
其中，、和分别为潮汐观测设备在预设条件下的n个潮高视值中的最大值、最小值和平均值；n=4，Cn=2.06。
当重复性引入的不确度分量大于潮汐观测设备的分辨力引入的不确定分量时，用重复性引入的不确定分量代替分辨力分量，即二者取其大值，潮汐观测设备带数字显示装置，分辨力为1mm的仪器，其标准分辨力引入的不确定分量为0.29mm。一般情况下>0.29mm，所以，。
b. 导波雷达校准装置引入的不确定度分量，即导波雷达校准装置的不确定度。
导波雷达校准装置装有高精度水平气泡仪，通过调整水平气泡能够确保测量界面的水位度，由此引入的不确定度分量很小，可以忽略不计。因此，导波雷达校准装置引入的不确定度分量为导波雷达校准装置示值误差引入的不确定度分量，根据计量检测机构给出标准器导波雷达校准装置最大允许误差为：±2mm。按均匀分布，其标准不确定度分量为：
（6）
进一步的，本发明实施例还包括如下过程：
导波雷达校准装置安装前进行计量检定，检定精度满足作为潮汐观测设备检定/校准的精度指标测量范围（0~8）m，最大允许误差：±2mm；计时器测量范围（0~3600）s，最大允许误差：±10s。固定法兰用于连接观测平台和信号处理模块，管螺纹接头10用于连接导波雷达信号处理模块和导波体，导波体通过顶丝与重锤连接，用于保持导波体垂直于井内水面。
本发明实施例还提供一种潮汐观测设备的现场校准系统，所述系统应用于上述的方法，所述系统包括：
第一数据获取模块，用于获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；所述潮高校准点为整时潮高、高潮潮高或低潮潮高，每个所述回程校准点包括一个回程过程中的落潮潮高和涨潮潮高；所述潮时校准点包括任意预设计时周期的计时开始时间和计时结束时间。
第二数据获取模块，用于获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；所述第二潮高校准点与所述第一潮高校准点一一对应，一一对应的第一潮高校准点与第二潮高校准点的获取时间一致，所述第二潮时校准点与所述第一潮时校准点为对同一预设计时周期计时获取的；所述潮汐观测设备和所述导波雷达校准装置的设置位置一致。
校准参数计算模块，用于基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的方法。
本发明实施例还提供一种上述的潮汐观测设备的现场校准方法中应用的导波雷达校准装置。
本发明实施例设置的导波雷达校准装置小巧轻便、便于安装，精度高，通过调节固定法兰水平，保持潮汐观测精度，测量结果不受海水温度、盐度、空气温湿度、重力加速度、液面波动等因素的影响，满足潮汐观测设备检定的技术指标，填补潮汐观测设备现场检定的空白，对于确保海洋潮位监测数据的准确可靠具有重要意义。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种潮汐观测设备的现场校准方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；所述潮高校准点为整时潮高、高潮潮高或低潮潮高，每个所述回程校准点包括一个回程过程中的落潮潮高和涨潮潮高；所述潮时校准点包括任意预设计时周期的计时开始时间和计时结束时间；
获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；所述第二潮高校准点与所述第一潮高校准点一一对应，一一对应的第一潮高校准点与第二潮高校准点的获取时间一致，所述第二潮时校准点与所述第一潮时校准点为对同一预设计时周期计时获取的；所述潮汐观测设备和所述导波雷达校准装置的设置位置一致；
基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数；所述校准参数包括：潮高示值误差、计时示值误差、回程误差和不确定度。
2.根据权利要求1所述的潮汐观测设备的现场校准方法，其特征在于，基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数，具体包括：
根据所述第一潮高校准点和所述第二潮高校准点，利用公式，计算潮汐观测设备的潮高示值误差；
其中，为潮汐观测设备在第i个潮高校准点的潮高示值误差，和分别为第i个第一潮高校准点和第i个第二潮高校准点；
根据所述第一潮时校准点和所述第二潮时校准点，利用公式计算潮汐观测设备的计时示值误差；
其中，为潮汐观测设备的计时示值误差，为潮汐观测设备的预设计时周期的计时结束时间，为潮汐观测设备的预设计时周期的计时开始时间，为导波雷达校准装置的预设计时周期的计时结束时间，为导波雷达校准装置的预设计时周期的计时开始时间；
根据所述第一回程校准点，利用公式，计算潮汐观测设备的回程误差；
其中，为潮汐观测设备在第j个第一回程校准点的回程误差，和分别为第j个第一回程校准点中的落潮潮高和涨潮潮高；
利用公式，计算潮汐观测设备的不确定度；
其中，为潮汐观测设备的不确定度，、和分别为潮汐观测设备在预设条件下的n个潮高视值中的最大值、最小值和平均值，所述预设条件为导波雷达校准装置获取的潮高值等于预设高度值。
3.根据权利要求2所述的潮汐观测设备的现场校准方法，其特征在于，所述利用公式，计算潮汐观测设备的不确定度，之后还包括：
利用公式对潮汐观测设备的不确定度进行修正，获得潮汐观测设备的修正后的不确定度；
其中，为潮汐观测设备的修正后的不确定度，k为修正系数，为导波雷达校准装置的不确定度。
4.根据权利要求1所述的潮汐观测设备的现场校准方法，其特征在于，所述导波雷达校准装置包括：导波雷达信号处理模块、固定法兰、管螺纹接头、导波体和重锤；
所述导波雷达信号处理模块安装于观测平台上方；
所述固定法兰安装于观测平台下方；
所述管螺纹接头设置在所述固定法兰上，所述管螺纹接头的一端与所述导波雷达信号处理模块连接，所述管螺纹接头的另一端与所述导波体的一端连接；
所述导波体的另一端与所述重锤连接；
所述导波雷达信号处理模块用于向导波体发射雷达信号，并接收液面反射的雷达信号，并基于发射的雷达信号和反射的雷达信号计算潮高。
5.根据权利要求4所述的潮汐观测设备的现场校准方法，其特征在于，所述固定法兰上还设置有气泡水平仪，所述气泡水平仪用于检测所述固定法兰是否处于水平状态。
6.根据权利要求4所述的潮汐观测设备的现场校准方法，其特征在于，所述管螺纹接头为真空管，所述重锤的一端为空心端；
所述真空管的一端通过螺纹与所述导波雷达信号处理模块连接，所述真空管的另一端通过机械夹紧方式与所述导波体的一端连接；
所述导波体的另一端插入所述空心端，并通过顶丝与所述重锤的实心位置连接。
7.一种潮汐观测设备的现场校准系统，其特征在于，所述系统应用于权利要求1-6任一项所述的方法，所述系统包括：
第一数据获取模块，用于获取潮汐观测设备的潮高校准点、回程校准点和潮时校准点，分别作为第一潮高校准点、第一回程校准点和第一潮时校准点；所述潮高校准点为整时潮高、高潮潮高或低潮潮高，每个所述回程校准点包括一个回程过程中的落潮潮高和涨潮潮高；所述潮时校准点包括任意预设计时周期的计时开始时间和计时结束时间；
第二数据获取模块，用于获取导波雷达校准装置的潮高校准点和潮时校准点，分别作为第二潮高校准点和第二潮时校准点；所述第二潮高校准点与所述第一潮高校准点一一对应，一一对应的第一潮高校准点与第二潮高校准点的获取时间一致，所述第二潮时校准点与所述第一潮时校准点为对同一预设计时周期计时获取的；所述潮汐观测设备和所述导波雷达校准装置的设置位置一致；
校准参数计算模块，用于基于第一潮高校准点、第一回程校准点、第一潮时校准点、第二潮高校准点和第二潮时校准点，计算潮汐观测设备的校准参数。
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的潮汐观测设备的现场校准方法中应用的导波雷达校准装置。
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2023
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