[發(fā)明專利]一種基于船舶AIS和計(jì)程儀數(shù)據(jù)的近岸流場反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710762818.0
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107657144B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張安民;張永兵;歐陽知雨;杜佳蕓;寧一偉;劉禹
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 吳學(xué)穎

1.一種基于船舶AIS和計(jì)程儀數(shù)據(jù)的近岸流場反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，數(shù)據(jù)處理：對研究區(qū)域內(nèi)AIS數(shù)據(jù)和計(jì)程儀數(shù)據(jù)匹配和質(zhì)量控制；

步驟二，構(gòu)建區(qū)域空間數(shù)值模型：將研究區(qū)域網(wǎng)格離散化處理后，依據(jù)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)和每一船舶自身數(shù)據(jù)對其航跡所經(jīng)過的網(wǎng)格位置處船首向Heading、船舶對地航向COG、船舶對地航速SOG和船舶對水航速內(nèi)插處理；

步驟三，流速確定：利用Heading與COG間夾角、SOG以及計(jì)程儀提供的船舶對水航速，依據(jù)三角余弦定理求解；

步驟四，流向確定：利用Heading與COG間夾角、水流的速度以及SOG，依據(jù)三角正弦定理求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于船舶AIS和計(jì)程儀數(shù)據(jù)的近岸流場反演方法，其特征在于，步驟一中數(shù)據(jù)處理，依據(jù)氣象信息篩選AIS數(shù)據(jù)后，將AIS數(shù)據(jù)與計(jì)程儀數(shù)據(jù)相匹配并對此質(zhì)量控制：刪除AIS報(bào)文中有屬性明顯錯(cuò)誤、同一MMSI對應(yīng)不同類別船舶、Heading和COG不在0至360度內(nèi)的記錄。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于船舶AIS和計(jì)程儀數(shù)據(jù)的近岸流場反演方法，其特征在于，步驟三中流速確定指的是確定研究區(qū)域內(nèi)水流的速度，按以下公式計(jì)算：

θ₁＝|Heading-COG|

其中，V_流為研究區(qū)域水流的速度，V_船為船舶的對水航速，SOG為船舶對地航速，θ₁為流壓差角，Heading為船首向，COG為船舶對地航向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于船舶AIS和計(jì)程儀數(shù)據(jù)的近岸流場反演方法，其特征在于，步驟四中流向確定指的是確定研究區(qū)域內(nèi)流的方向，按以下公式計(jì)算：

θ₂＝COG±A

A＝arcsin(sinθ₁/V_流×V_船)

其中，θ₂為研究區(qū)域水流的流向，當(dāng)船舶在其行進(jìn)方向上，左舷受到流影響時(shí)作和運(yùn)算，右舷受到流影響時(shí)則作減運(yùn)算。