指导教师长期从事有关强非线性波浪的数值、物理重现演化机制以及对浮式结构物非线性气隙响应以及海洋波浪环境实海域感知技术等方面的研究。

主持并参与国家和部省级科研项目11项，其中作为项目负责人主持国家自然科学基金青年项目和面上项目各1项，分别为强流耦合高阶非线性畸形波数学模型与时频演化特性研究以及海洋浮式结构物近场时序波浪感知与快速预报方法研究，均与本项目研究内容关联较强。同时主持校企合作项目14余项，获得授权国家发明专利10余项，发表学术论文40余篇。

指导教师具备良好的基础理论背景和实际工程经验。结合理论推导和数值求解方法，发现调制不稳定性畸形波演化过程中波能转移现象，从波能角度揭示了畸形波非线性生成机理。改进了畸形波试验模拟方法，突破了其常规重现技术波幅-频率扰动难以匹配的缺陷，?更加精准的重现呼吸子式畸形波的生成演化过程。

揭示了气隙响应空间分布以及对应共振频率的响应特性，结合NewWave理论和逆相位分解方法提出了一种基于扰动水体响应的非线性气隙数值预报方法，准确预报其非线性成分，大幅提升浮式海洋结构物气隙数值预报精度，相关研究成果在我国第一座生产半潜平台陵水17-2，第一座自主研发圆筒平台流花11-1等我国重大装备的研制过程中开展实际应用，并服务全工程设计周期。?

针对浮动平台上难以精确测量环境波浪的问题，发明了“平台运动-相对波高”解耦算法，构建了考虑波浪爬升和水体束缚模态的非线性映射模型，降低了由平台诱发的波浪场扰动带来的测量误差，经测试验证，与同类技术相比，波浪时序测量误差从20%左右降低到5%以下。研究成果用于HYSY982、蓝鲸2号、Baronia、NASR-GTP 等多座平台的环境波浪/气隙监测中。

（1）X波段雷达回波信号统计特性和空间分布特征研究

考虑X波段雷达工作频率、探测距离、探测水深以及照射角度等工作条件的差异对测量结果的影响，分别利用三维时空信号分析方法和线性频散关系对接收到的不同工作状态下X波段雷达的回波信号进行处理和分析，提取出波浪信号的统计特征和空间分布特征，并分析X波段雷达的工作参数对测量结果的影响差异。

（2）X波段雷达反演降噪算法研究

综合考虑物理干扰、电磁干扰、气象干扰等因素带来的回波噪声干扰，利用基于三维傅里叶分析的时空信号分析方法，将雷达回波信号的强度图像转换为频谱，考虑流的存在及地形变化等因素造成的波浪非线性频散关系，在原有线性理论反演算法的基础上对反演算法中的参数进行修正和改进，最大化反演结果的一致性和保真度。

（3）提出考虑了水动力调制、阴影效应的波浪重构参数优化方法

考虑中高海况下阴影效应、破碎波以及低信噪比回波导致反演精度显著增加的问题，提出考虑了复杂物理因素（如阴影效应和探测水深变化）的非线性波浪重构参数优化算法，并在不同波浪条件、采样范围内对重构算法进行优化，结合逆模拟算法将频谱信息反演为波浪场时序信息。

（4）开展雷达回波能级尺度校准方法研究

开展标准海况下雷达回波数据的模拟生成研究，并将模拟雷达回波强度图像与实际测量回波强度图像进行验证，通过前述的波浪重构参数优化方法对波浪参数和波面高度进行反演和验证，基于二者的差异提出优化和改进方法，最大化重构波浪场时序的一致性，形成中场波浪时序测量的时-空重构校准方法。