[發明專利]一種基于海浪圖像遙感和人工智能的海洋浮體運動實時預報系統

在審

• 申請號: 201710769596.5
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107545250A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 段文洋;黃禮敏;趙彬彬;韓陽;馬學文;葉秀芬;畢曉君;王金玲;鄭義;徐靜
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/20;G06N3/08;G01D21/02
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1.一種基于海浪圖像遙感與人工智能的海洋浮體運動實時預報系統，包括海洋環境傳感器模塊(8)、浮體動力響應傳感器模塊(10)、海洋環境大數據(9)、浮體動力響應大數據(11)、數據存儲(12)、人工智能學習模塊(14)、浮體動力響應實時預報模塊(16)、輔助決策模塊(17)，其特征在于:所述的海洋環境傳感器模塊(8)獲得浮體所在位置及周圍的海洋環境大數據(9)，同時由浮體動力響應傳感器模塊(10)獲得浮體動力響應大數據(11)；然后將海洋環境大數據(9)和浮體動力響應大數據(11)得到的數據傳送給數據存儲(12)，再存儲到數據庫(13)中；接著利用數據存儲(12)中存儲的數據訓練來訓練人工智能學習模塊(14)，利用大數據對浮體運動實時預報模型進行深度學習，對神經網絡模型進行大量訓練，建立基于海洋圖像輸入的反應浮體運動的人工智能預報模型；最后由訓練后的人工智能預報模型，并基于傳感器系統實時采集的海洋環境大數據(9)和浮體動力響應大數據(11)，建立浮體運動響應實時預報模塊(16)；浮體運動響應實時預報模塊(16)得到的結果全部傳送到輔助決策模塊(17)和計算機(18)中。

2.根據權利要求1所述的一種基于海浪圖像遙感與人工智能的海洋浮體運動實時預報系統，其特征在于：所述的海洋環境傳感器模塊(8)由X波段導航雷達系統(1)、雙目視覺系統(4)、隨船浪高儀(5)、集成數采(6)、傳感器采集終端(7)組成。

3.根據權利要求1所述的一種基于海浪圖像遙感與人工智能的海洋浮體運動實時預報系統，其特征在于：所述的雙目視覺系統(4)由左攝像機(2)和右攝像機(3)、操控單元、電源模塊、測量模塊、定位模塊、交換機和安裝支架組成，其中，測量模塊由兩個軍標級大面陣高靈敏度相機和定位支架組成，定位模塊由羅經、加速度計和差分GPS組成。

4.根據權利要求1所述的一種基于海浪圖像遙感與人工智能的海洋浮體運動實時預報系統，其特征在于：所述的浮體動力響應大數據(11)包括浮體的橫搖、縱搖、艏搖、橫蕩、縱蕩與垂蕩即六個自由度的運動及關鍵作業區域的結構參數。

5.根據權利要求1所述的一種基于海浪圖像遙感與人工智能的海洋浮體運動實時預報系統，其特征在于：所述的人工智能學習模塊(14)中，采用卷積神經網絡(CNN)提取海浪圖像特征；同時采用LSTM網絡模型實時預報平臺的運動性能。

6.根據權利要求5所述的一種基于海浪圖像遙感與人工智能的海洋浮體運動實時預報系統，其特征在于：所述的人工智能學習模塊(14)基于一個高性能服務器(15)的基礎上。