一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法技术

本发明专利技术公开了一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，包括：构建3自由度船舶运动模型，通过360°全任务操纵模拟器收集不同操纵工况下的船舶运动数据集，包括不同的舵角和不同的车钟令，并进行预处理；构建相关向量机预报模型，使用快速边际似然最大化算法对相关向量机预报模型中的超参数进行优化，得到优化模型；从船舶运动数据集中获取运动训练集，基于滑动时间窗方法对运动训练集进行更新，使用优化模型对运动训练集进行训练，得到3自由度船舶运动预报模型；根据3自由度船舶运动预报模型对不同操纵工况下船舶运动进行在线运动预报。本发明专利技术得到的3自由度船舶运动预报模型，实现3自由度的船舶运动状态在线预报，能够涵盖船舶航行时的多种工况，增加3自由度船舶运动预报模型在线预报的适用性和精准度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶运动预测，尤其涉及一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法。

技术介绍

1、船舶操纵性是船舶水动力性能的重要标准之一，一个有效的船舶运动预报模型对于安全航行有重要的意义。在航行过程中，为了确保安全，船舶驾驶员需要根据不同的运行条件和航行任务，不断地调整主机转速和舵角。随着无人化技术的发展，自主船舶依赖于雷达以及传感器等来实现环境感知。当航行环境和任务需求发生变化时，自主船舶会自主调整舵角和主机转速，以适应新的环境和任务需求。

2、在早期，由于船舶操纵性的研究较为复杂，因此学者们更多地研究了船舶的快速性和耐波性。然而，随着理论研究的深入和航海技术的进步，学者们发现船舶操纵性对于船舶的安全航行至关重要。船舶运动数学模型作为研究船舶操纵性的基础，对其的研究显得尤为重要。系统辨识作为一种新兴的船舶运动建模方法，能够利用有限的数据来确定船舶运动模型的参数，被视为一种研究船舶操纵性的有效方法。另外，基于船舶运动数据、系统辨识建模以及机器学习理论，可以实现船舶运动状态或者姿态的预报，能够为航行安全提供一定的保障。p>

3、船舶具本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，S2构建相关向量机预报模型，包括：

3.根据权利要求1所述的一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，S2所述使用快速边际似然最大化算法对所述相关向量机预报模型中的超参数进行优化，得到优化模型，包括：

4.根据权利要求1所述的一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，S3从所述船舶运动数据集中获取运动训练集，基于滑动时间窗方法对所述运动训练集进行更新，使用所述优化模型对所...

【技术特征摘要】

1.一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，s2构建相关向量机预报模型，包括：

3.根据权利要求1所述的一种面向不同操纵工况下的船舶运动在线预报方法，其特征在于，s2所述使用快速边际似然最大化算法对所述相关向量机预报模型中的超参数进行优化，得到优化模型，包括：

4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显库，孟耀，范佳明，雷云松，马道成，段雅婷，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：