[发明专利]一种海洋拖曳系统多目标优化方法及装置

权利要求书

1.一种海洋拖曳系统多目标优化方法，其特征在于，包括：

获取拖曳系统相关参数；

基于海洋拖曳系统的多目标优化模型及拖曳系统相关参数，得到海洋拖曳系统的所有目标参数优化解，以指导海洋拖曳系统完成海上任务；

其中，所述多目标优化模型是基于拖曳系统模型而构建的；所述拖曳系统模型包括规则细长结构模型和非规则结构模型；

所述规则细长结构模型是采用理论解析模型而构建的，且基于准静态迭代算法求解得到相应力学参数；

所述非规则结构模型为利用人工神经网络而建立的非规则结构的运动状态与拖曳粘滞阻力的代理模型，或者为利用数据拟合方法而建立的非规则结构的运动状态与拖曳粘滞阻力的解析模型；

所述多目标优化模型的优化目标为拖曳速度、拖曳缆长度、拖深、拖体悬挂位置、拖曳缆张力、拖体的俯仰角度和拖曳缆与拖体悬挂点位置、阵列缆与拖体悬挂位置这些参数中至少两个参数的任意组合；

采用集中质量法对规则结构进行构建模型，并采用准静态迭代算法，求解得到相应力学参数。

2.如权利要求1所述的海洋拖曳系统多目标优化方法，其特征在于，所述规则细长结构模型包括拖曳缆模型、脐带缆模型、声学或光学阵列缆模型。

3.如权利要求2所述的海洋拖曳系统多目标优化方法，其特征在于，在构建拖曳缆模型的过程中，利用准静态模型，确定拖深，拖曳缆最大张力与设计变量的关系，母船被简化成以运动质点，为系统提供位置或速度约束；拖体被简化成作用在拖曳缆尾端的作用力和力矩。

4.如权利要求2所述的海洋拖曳系统多目标优化方法，其特征在于，在构建阵列缆模型的过程中，缆被看作水平放置的细长圆柱，利用数值解析法求解其拖曳粘滞阻力。

5.一种海洋拖曳系统多目标优化装置，其特征在于，包括：

参数获取模块，其用于获取拖曳系统相关参数；

目标优化模块，其用于基于海洋拖曳系统的多目标优化模型及拖曳系统相关参数，得到海洋拖曳系统的所有目标参数优化解，以指导海洋拖曳系统完成海上任务；

其中，所述多目标优化模型是基于拖曳系统模型而构建的；所述拖曳系统模型包括规则细长结构模型和非规则结构模型；

所述规则细长结构模型是采用理论解析模型而构建的，且基于准静态迭代算法求解得到相应力学参数；

所述非规则结构模型为利用人工神经网络而建立的非规则结构的运动状态与拖曳粘滞阻力的代理模型，或者为利用数据拟合方法而建立的非规则结构的运动状态与拖曳粘滞阻力的解析模型；

所述多目标优化模型的优化目标为拖曳速度、拖曳缆长度、拖深、拖体悬挂位置、拖曳缆张力、拖体的俯仰角度和拖曳缆与拖体悬挂点位置、阵列缆与拖体悬挂位置这些参数中至少两个参数的任意组合；

采用集中质量法对规则结构进行构建模型，并采用准静态迭代算法，求解得到相应力学参数。

6.如权利要求5所述的海洋拖曳系统多目标优化装置，其特征在于，所述规则细长结构模型包括拖曳缆模型、脐带缆模型、声学或光学阵列缆模型。

7.如权利要求6所述的海洋拖曳系统多目标优化装置，其特征在于，在构建拖曳缆模型的过程中，利用准静态模型，确定拖深，拖曳缆最大张力与设计变量的关系，母船被简化成以运动质点，为系统提供位置或速度约束；拖体被简化成作用在拖曳缆尾端的作用力和力矩。

8.如权利要求6所述的海洋拖曳系统多目标优化装置，其特征在于，在构建阵列缆模型的过程中，缆被看作水平放置的细长圆柱，利用数值解析法求解其拖曳粘滞阻力。