一种剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法技术

技术编号:46539121 阅读:5 留言:0更新日期:2025-09-30 19:05
本发明专利技术涉及一种剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,属于模型构建技术领域,包括构建剖面漂流浮标的机械运动模型,获取实际运行数据,根据机械运动模型定义误差函数,根据误差函数计算机械运动模型与实际运行数据的误差值;通过神经网络计算误差值的均值和标准差,根据均值对误差值进行误差修正,得到异构数字孪生模型;根据异构数字孪生模型得到预测运行状态,根据预测运行状态和实际运行数据计算得到模型误差结果,根据标准差定义误差阈值,根据误差阈值和模型误差结果计算损失函数,根据损失函数更新异构数字孪生模型的参数,能够建立物理模型与真实系统之间的偏差量化机制,实现了对剖面漂流浮标运行状态的高精度建模与预测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模型构建,具体涉及一种剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法


技术介绍

1、在海洋观测领域,剖面漂流浮标长期处于复杂多变的深海环境中,其运动状态、结构健康和环境适应性直接影响数据采集的准确性,传统监测手段依赖有限传感器数据,难以全面评估浮标的实时状态,而数字孪生技术通过构建高保真虚拟模型,可动态模拟浮标的力学行为、预测潜在故障,并为维护决策提供可视化支持,从而显著提升海洋观测的可靠性和效率。

2、目前,异构数字孪生模型的构建主要依据浮标的力学方程建立解析模型,具有强可解释性和鲁棒性,适用于数据稀缺的场景,或利用深度学习从历史数据中学习系统行为,适应非线性与耦合关系,建模效率高。

3、然而,物理建模方法依赖精确的机理知识,但浮标在深海环境中的复杂工况导致模型参数易漂移,且难以实时更新,适应性不足;纯数据驱动方法缺乏物理可解释性,对训练数据量和质量要求极高,在数据不足时泛化能力差,且计算复杂度高,难以部署于浮标的轻量化边缘设备。


技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,所述参数更新步骤具体包括:

3.根据权利要求1所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要求1所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,所述损失函数的计算模型为:

5.根据权利要求1所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,所述机械运动模型的动力学表示为:

6.根据权利要求5所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建...

【技术特征摘要】

1.一种剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,所述参数更新步骤具体包括:

3.根据权利要求1所述的剖面漂流浮标异构数字孪生模型构建方法,其特征在于,所述方法还包括:

4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:高爽任翀熊海霞赵晓邢世琦李楠柴瀛唐学大
申请(专利权)人:崂山国家实验室
类型:发明
国别省市:

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