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舰船运动极短期预报技术综述

在海上,由于风浪的作用,使舰船受扰动力的作用而产生复杂的运动,一般可将舰船的运动划分为6个自由度的运动,即:横摇、纵摇、摇舷、横荡、纵荡和升沉。其中海上人员最为关注的是3个自由度的运动:横摇、纵摇和升沉。目前,舰船的横摇和摇舷运动可以通过舵鳍联合控制来使船体趋于稳定,达到减摇的目的;但对纵摇尚未有有效的抑制方法。因此,对未来时刻舰船的纵摇值及与其藕合在一起的升沉值进行预报,有诸多的理论和现实价值。 舰船在海上的运动姿态预报一般可分为3种情况:一是极短期预报,它是指利用某种理论和技术预测出舰船在未来较短时间内(一般35一55)的运动姿态。这种预报通常采用“时域分析法”。对舰船运动姿态进行有效预报,以此指导舰载直升机安全起降,可以极大地减少直升机着舰事故的发生。第二种是短期预报,即预报舰船在海上航行30 min到数小时内的运动姿态,这种预报可用“频域分析法”来解决。第三种是长期预报,是预报舰船在海上航行1年、10年或更长时间的运动姿...  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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海浪中非平稳非线性舰船运动在线预报研究

由于受到海洋风、浪、流等环境因素的影响,舰船会不断产生六个自由度的摇荡运动,对舰船海上作业造成严重威胁。舰船运动在线预报能够实时地估计舰船未来几秒到几十秒内的运动姿态,为舰船海上作业的精确控制和最优作业时机的选择提供决策信息,进而提高海上作业的安全性和效率。舰船运动在线预报中,时长在几秒以内的预报称为极短期预报,通常用于海洋作业的精确控制;而时长在十秒到几十秒的预报一般应用于海上作业时机优选,称为安稳期预报。时间序列分析是极短期预报方法的基础。传统的极短期预报方法基于假定的时间序列模型如自回归模型、自回归滑动平均模型、神经网络模型等。本文基于海洋浮体在波浪中运动的记忆特性,创新性地提出了一种波浪效应自回归(Wave Effect Auto-regressive,WEAR)预报模型,在保证预报精度的同时,大幅提高了模型辨识效率,降低了预报结果对采样频率的敏感性。针对实际舰船运动中存在的非线性非平稳性特征,研究分析了传统傅里叶分析方...  (本文共191页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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神经网络理论研究及在舰船运动预报中的应用

在实际工程中由于存在大量的非线性系统,因此研究非线性系统的建模预报方法有很重要的意义。而大型舰船在波浪中的运动由于受到海浪、海风及其它干扰的影响,会产生六自由度的复杂运动,具有很强的随机性和非线性性,这就导致了对舰船运动姿态极短期预报具有相当的困难。本文从神经网络理论出的观点出发,充分研究了一种适用于非线性系统建模预报的神经网络—对角递归神经网络模型。主要完成的工作有:1.搜集整理了国内外有关舰船运动姿态预报技术的相关资料,并在此基础上提出了关于舰船运动的一种改进经典谱估计方法。并通过实际仿真证明了该方法的实用性和可靠性。2.介绍了神经网络的基本理论,对BP神经网络进行深入研究,使用共轭梯度算法对BP神经网络进行改进,使得网络性能得到改善,提高了预报精度,并用实际例子进行了仿真计算。3.对神经网络的逼近能力进行了深入研究和探讨,结合MATLAB软件及BP神经网络工具箱的使用,通过实际的例子详细阐述了基于BP神经网络的函数逼近过程...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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基于水动力在线预报的舰船减纵—横摇方法研究

舰船在海上航行时,由于受到风、浪等因素的影响,会不断产生摇荡运动,对舰船海上作业各项性能产生不利影响。舰船运动控制对提高舰船的安全性、舒适性和作业能力等具有重要意义。因而,舰船运动控制一直是舰船耐波性研究的热点。针对传统减摇控制方法(如PID控制算法)存在自适应性较差、控制参数需要人为调整设定、水动力估计模型不完善等问题,研究提出一种基于舰船水动力在线预报的减摇控制方法。核心思想是通过一种自适应的波浪效应自回归(Wave Effects based Auto-regressive,WEAR)模型预测舰船运动参数,然后基于动平衡思想,对遭遇的波浪干扰力矩进行实时估计,以此作为舰船减摇控制的依据。水动力估计模型中考虑了纵摇-垂荡运动耦合及舰船运动流体记忆效应两个方面的影响,流场记忆效应通过脉冲响应函数来表达。针对安装两对减摇鳍的舰船,研究基于船舶运动基本理论和舰船水动力在线预报模型,分别给出了针对舰船横摇运动控制、纵摇运动控制和减纵...  (本文共169页) 本文目录 | 阅读全文>>

《空间科学学报》2017年03期
空间科学学报

太阳质子事件中短期预报模型研究

0弓I言 法,还增加了人工智能方法[15—19丨.质子事件警报是提前分钟至小时量级的事件预报.典型的两个业务太阳爆发活动(耀斑或日冕物质抛射)发生时会运行模型为美国国家海洋和大气局空间天气预报中喷射出大量的高能粒子·受不同加速机制的作用,这心的PROTONS模型以及美国空气动力研究些粒子通常从太阳低层大气到行星际空间的广泛空实验室的质子预报系统(PPS)[23-261,主要预报质子间尺度上被加速到很高的能量,最终被地球附近的空事件发生的可能性及时间等.Xiong等[27】利用ACE间探测器以及地面上的粒子监测仪所观测到.由于卫星大于1〇MeV的实时通量数据对太阳质子事件从太阳喷射出来的高能粒子绝大部分都是质子,占高进行警报.中期预报通常指提前几星期至数月对质能粒子总数的90%以上,其次是a粒子,电荷数3子事件通量和时间分布进行的预报.的粒子很少,所以通常把该事件称之为太阳质子事 目前还没有很有效的太阳质子事件中期预报方件.事件中...  (本文共8页) 阅读全文>>

《船舶力学》2014年12期
船舶力学

船舶运动极短期预报方法综述(英文)

1 IntroductionSix degrees of freedom ship swaying motions occur through lifetime due to the oceanenvironmental disturbances including sea waves,wind and ocean current,etc.,which are dan-gerous in ship related maritime operations such as aircraft landing in carriers,ship-borne he-licopter recovery,float over,launch and recovery of submarines,and cargo transfer betweenships,and so on,especially in harsh conditions.Firs...  (本文共9页) 阅读全文>>

《山西气象》1940年10期
山西气象

长治市台大到暴雨短期预报系统

长治市台大到暴雨短期预报系统柴凤岐,杨万昌,辛黔生(长治市气象局046000)长治市台大到暴雨短期预报系统是在LBMXT/PC286微机上用DBASEⅢ,BASIC语言,模拟预报员的思维方法,对我市春、夏两季24小时大到暴雨预报,从形势分型到结果输出,实现自动化客观的一种天气预报制作系统。本系统在统计资料时规定:全市11个站凡有6站以上日雨量≥15mm;或一站≥50mm,且≥2站有降水;或3站以上日雨量≥25mm,为我市一个大到暴雨日。1资料的来源、处理及知识的表达本系统应用了历史资料、传真、电传资料和单站实时资料,综合了值班预报,专家系统,常规天气图预报以及用单站要素所作的预报,资料的处理方法包括应用历史资料建立预报模型,应用实时资料进行诊断分析作出预报。在知识表达上我们对1970~1989年共156个大到暴雨个例,就其历史资料,单站资料以及传真图资料,着重从水汽、热力、动力、能量条件等方面进行组织处理。2《系统》的结构设计方...  (本文共4页) 阅读全文>>