一种波浪预测方法及波浪测量系统技术方案

本发明专利技术提供一种波浪预测方法及波浪测量系统，属于海洋工程技术领域，预测方法包括信号采集、数据处理、模型建立、数据修正和布放决策；测量系统包括PLC触摸屏、信号处理板、报警指示灯和雷达液位传感器，本发明专利技术能准确地预测当前时刻后推15s内的波浪谱数据，并根据未来波浪走势，正确地寻找出海况平稳的小艇收放时机，给操作人员的小艇收放工作留有决策和执行时间，避免小艇收放作业的过程中发生突如其来的激烈波浪运动导致小艇与母船之间发生碰撞，有效降低了海上小艇收放的事故发生概率，提高了海上作业的安全性，具有测量与预测精度高的优点，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种波浪预测方法及波浪测量系统


[0001]本专利技术属于海洋工程
，尤其是涉及一种波浪预测方法及波浪测量系统。

技术介绍

[0002]各类海上小艇和无人潜水艇是人类开发海洋的重要工具，收放系统作为重要的配套装备对小艇和无人潜水器收放作业的安全性起着决定性作用，由于受到波浪的影响，当海况恶劣时，小艇、无人潜水器与母船之间存在相对运动，这个相对运动使小艇（或潜水器）在收放时与母船发生碰撞，情况恶劣时甚至会拉断吊缆，进而损坏小艇（或潜水器）和母船，造成安全事故。因此在进行各类海上小艇和无人潜水器收放作业时，需掌握当前波浪情况以判断作业的安全性，这就需要波浪测量装置来获取波浪情况，辅助收放工作决策。
[0003]现有的波浪测量装置可测量当前时刻实时的海浪情况，并根据海浪情况指示各类海上小艇和无人潜水器的收放时机。例如，授权专利技术专利CN103823218B提供了一种Ka波段雷达波浪测量装置来获取实时的波浪距离、速度和周期信息；专利技术申请CN114655356A提出了一种海上波浪测量装置用于实时监控海上波浪；专利技术申请CN11477本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波浪预测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、信号采集：信号处理板采集雷达液位计产生的电流信号，并转换成波浪高度数据；S2、数据处理：根据不同海况，设置对应的时间窗口，采集时间窗口内离散的波浪高度数据并形成波浪高度数据序列，然后求取所述波浪高度数据序列的平均值c作为偏置项，并将波浪高度数据序列内的所有数据分别减去平均值，得到动态波高度数据序列；S3、模型建立：将波浪高度数据序列和动态波高度数据序列分别以15s为时长，5s为间隔，形成具有n期数据的波浪高度数据集合和动态波高度数据集合，其中k是表示波浪高度数据期数，范围为1~n；将波浪高度数据集合和动态波高度数据集合的数据带入波浪高度预测模型中，所述波浪高度预测模型是用第期波浪高度数据之前期至来预测本期的波浪数据，波浪高度预测模型为：（1）式（1）中：是第n期的波浪高度数据；是第期的动态波高度数据；是被用于预测的波浪数据的期数；是的权重系数，在1~n期数内，将已知的、、及对应的期数带入式（1）中，求出权重系数，并确定波浪高度预测模型；S4、数据修正：假设t=0s时刻进行了前一期预测，预测出了0s~15s的波浪数据，记为yc0；t=5s时进行了第一期预测，预测出了5s~20s的波浪数据，记为yc1；t=10s时进行了第二期预测，预测出了10s~25s的波浪数据，记为yc2；t=15s时进行第三期预测，预测出了15s~30s的波浪数据，记为yc3；把yc3视作波浪高度预测期，利用yc1和yc2对yc3进行修正，计算公式如下：（2）（3）（4）式（2）中，YC3（15~20s）表示经过修正的第三期最终预测序列的15s~20s的波浪数据，yc1（15~20s）表示为第一期预测的15s~20s波浪数据，为该式中yc1（15~20s）的权重系数；yc2（15~20s）表示为第二期预测的15s~20s波浪数据，为该式中y...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润泽，何昆鹏，涂勇强，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：