[發明專利]一種海上遇險目標漂移預測模型參數的逐步率定方法

有效

• 申請號: 201910159916.4
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109902877B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 牟林;李曉春;王道勝
• 申請（專利權）人: 中國地質大學(武漢)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06F17/18
• 代理公司: 11473 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 閆冬

本發明提供了一種海上遇險目標漂移預測模型參數的逐步率定方法，包括：構建研究海域的海洋氣象立體監測網，獲取風、浪、流場的觀測數據；基于海上實驗，獲取多個觀測樣本的遇險目標漂移速度；構建考慮風、浪、流場的海上遇險目標漂移預測模型，并通過相關性分析，得到風、浪、流場的影響程度排序；分別針對每個觀測樣本，以獲取的風、浪、流場觀測數據和遇險目標漂移速度為基礎，根據影響程度排序結果，利用矢量回歸分析方法進行模型參數的逐步率定，獲取每個觀測樣本中各參數的率定值；根據多個觀測樣本中各參數的率定值，獲得具有統計意義的漂移預測模型參數的率定結果。

技術領域

本發明涉及海上搜救技術領域，具體涉及一種海上遇險目標漂移預測模型參數的逐步率定方法。

背景技術

近年來，隨著海洋開發規模的擴大，我國的海上對外貿易、旅游業、水產養殖業、資源開采勘探、科學研究等一系列涉海活動空前發展，涉海人員數量也迅速增多。日益頻繁的海上活動極大地增加了海上事故發生的頻率，海上遇險事故更為人們所關注。

在海上事故發生時，快速、準確地預測海上落水人員的漂移軌跡，可以大大縮小搜救范圍，提高搜救效率，節約搜救成本，對海上搜救具有重要意義。然而，傳統的遇險目標漂移預測模型中大多只考慮了風和流的影響，忽略波浪的影響，而在漂移物的長度接近波浪的波長或者涌浪的成分較多時，波浪對漂移速度的影響就不能忽略。此外，不同海域的不同海洋環境特征導致遇險目標漂移預測模型的參數取值不盡相同，直接參考其他海域研究中模型參數值的方式往往是行不通的。同時，現有技術無法對考慮風、流和波浪的模型參數進行率定，獲取具有統計意義的參數率定結果。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種海上遇險目標漂移預測模型參數的逐步率定方法，解決了上述問題中的至少一個。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種海上遇險目標漂移預測模型參數的逐步率定方法，包括：

構建研究海域的海洋氣象立體監測網，獲取風、浪、流場的觀測數據；

基于海上實驗，獲取多個觀測樣本的遇險目標漂移速度；

構建考慮風、浪、流場的海上遇險目標漂移預測模型，并通過相關性分析，得到風、浪、流場的影響程度排序；

分別針對每個觀測樣本，以獲取的風、浪、流場觀測數據和遇險目標漂移速度為基礎，根據影響程度排序結果，利用矢量回歸分析方法進行模型參數的逐步率定，獲取每個觀測樣本中各參數的率定值；

根據多個觀測樣本中各參數的率定值，獲得具有統計意義的漂移預測模型參數的率定結果。

可選地，構建研究海域的海洋氣象立體監測網，獲取風、浪、流場的觀測數據，包括：

海洋氣象立體監測網包括地波雷達觀測站、海洋觀測站、氣象觀測站，可實現研究海域內表層流場、風場、波浪場的觀測。

可選地，基于海上實驗，獲取多個觀測樣本的遇險目標漂移速度，包括：

在研究海域內進行多航次、多航段的海上實驗，以預設時長為樣本選取窗口，將每一個航次中的各個航段進行劃分，劃分的每一段觀測數據作為一個數據樣本，可得多個觀測樣本，進而計算每個觀測樣本中遇險目標漂移速度。

可選地，構建考慮風、浪、流場的海上遇險目標漂移預測模型，并通過相關性分析，得到風、浪、流場的影響程度排序，包括：

海上遇險目標漂移預測模型為：

其中，為目標位置，為初始位置，t₀為初始時間，為隨機走動距離，為遇險目標的漂移速度；

遇險目標的漂移速度的表達式為：