一种基于高低频分离的随船波浪测量方法技术

本发明专利技术提供一种基于高低频分离的随船波浪测量方法，包括：开展针对浮式海洋平台的水动力模型实验，建立海洋工程模型试验数据集，对数据集中的数据进行预处理；建立波面升高线性计算模型，进行波面升高线性推算；将波面升高线性推算结果和平台六自由度运动响应分别进行高低频分离，将信号分解为高频信号和低频信号，并分别建立处理高频数据和低频数据的神经网络；实时监测训练过程，分别选取各自表现最优的神经网络参数，分别作为计算真实波面升高的高频计算模型和低频计算模型；将浮式海洋平台所处位置处的实时运动响应数据和气隙响应数据经过高低频分离后分别输入高频神经网络模型和低频神经网络模型，得到浮式平台所在位置处的真实波面升高。位置处的真实波面升高。位置处的真实波面升高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高低频分离的随船波浪测量方法


[0001]本专利技术涉及船舶与海洋工程
，具体地，涉及一种基于高低频分离的随船波浪测量方法。

技术介绍

[0002]随着近年来复杂的深海环境条件及超强台风的频繁出现对深海装备的安全性提出了严重挑战，对海洋环境波浪，特别是极端波浪的测量对我国海洋仪器装备研发、深海探测、海洋资源利用等方面具有十分重要的意义。然而，目前常规的波浪测量手段在此方面均存在一定局限性，亟需开展海洋环境波浪测量新技术的研发。
[0003]目前，海洋结构物周围波浪信息的测量主要利用固定在结构物舷侧的测波雷达实现，然而这种测量方法获取的是测量位置处的平台气隙响应，除了入射波信息外，其中包含了平台自身运动因素以及波浪
‑
结构物相互作用过程中的复杂非线性因素，存在精度不高的问题。
[0004]因此，需要开发一种利用高低频分离提升波浪测量精度，并且利用数据驱动和深度学习的方法实现随船波浪精确测量的方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种可实现对浮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高低频分离的随船波浪测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：开展针对浮式海洋平台的水动力模型实验，建立海洋工程模型试验数据集，对数据集中的数据进行预处理；建立波面升高线性计算模型，进行波面升高线性推算；将波面升高线性推算结果和平台六自由度运动响应分别进行高低频分离，将信号分解为高频信号和低频信号，并分别建立处理高频数据和低频数据的神经网络；实时监测训练过程，对高频部分神经网络和低频部分神经网络的各参数和超参数开展敏感性分析，分别选取各自表现最优的神经网络参数，分别作为计算真实波面升高的高频计算模型和低频计算模型；将浮式海洋平台所处位置处的实时运动响应数据和气隙响应数据经过高低频分离后分别输入高频神经网络模型和低频神经网络模型，结合高频和低频神经网络模型的计算结果得到浮式平台所在位置处的真实波面升高。2.根据权利要求1所述的基于高低频分离的随船波浪测量方法，其特征在于，所述模型试验数据包括平台六自由度运动响应数据、测点处相对波面升高数据以及入射波数据。3.根据权利要求2所述的基于高低频分离的随船波浪测量方法，其特征在于，所述平台六自由度运动响应数据包括纵荡、横荡和垂荡三个线运动以及横摇、纵摇和艏摇三个角运动。4.根据权利要求1所述的基于高低频分离的随船波浪测量方法，其特征在于，所述建立波面升高线性计算模型，进行波面升高线性推算的步骤具体包括：建立波面升高线性计算模型，通过平台六自由度运动计算相对波面升高测点所在位置处垂向运动，结合测得相对波面升高对该位置波面升高进行线性推算。5.根据权利要求4所述的基于高低频分离的随船波浪测量方法，其特征在于，根据平台六自由度运动响应以及气隙测点位置(X
p
,Y
p
,Z
p
)与平台中心位置处(X
c
,Y
c
,Z
c
)的相对坐标，利用空间运动坐标转换计算公式计算测点位置处的垂向位移，计算公式为：其中Surge
p
,Sway
p
,Heave
p
和Surge
c
,Sway
c
,Heave
c
分别表示气隙测点位置和平台重心位置处的纵荡、横荡和垂荡运动，转换矩阵M表示为：6.根据权利要求5所述的基于高低频分离的随船波浪测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢文月，张建宏，李欣，田新亮，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：