[发明专利]一种基于无人机遥感的波浪与浮体运动预报系统

摘要

本发明公开了一种基于无人机遥感的波浪与浮体运动预报系统，属于船舶与海洋工程技术领域。本发明利用船载无人机获得船周远方波浪流场照片，将照片上的信息进行分析，反推得到波面高程信息；对无人机得到的波浪高程信息进行处理，将不规则的波面分解为多个规则波的叠加；根据波浪传播模型，计算出多个单色波到达船舶的时刻，并计算每个时刻到达船舶所在位置的单色波占总单色波的比例，如果高于设定的阈值认为可以开始预报；将各单色波根据预定的波浪模型生成波面，这个波面就是预报的波面，根据RAO、脉冲响应函数等快速算法计算出浮体的运动。本发明可为海上结构物与工程作业提供长周期且准确的波浪场信息与自身的运动预报信息，提高了作业效率。

主权项

1.一种基于无人机遥感的波浪与浮体运动预报系统，其特征在于，具体的实现步骤包括：(1)利用船载无人机获得船周远方波浪流场照片，将照片上的信息进行分析，反推得到实际的波面高程信息；(2)利用快速傅里叶变换对无人机得到的波浪高程信息进行处理，将不规则的波面分解为多个规则波的叠加；(3)根据波浪传播模型，计算出从无人机观测的波面信息中得到的多个单色波到达船舶所在位置的时刻，统计每个时刻到达或者离开船舶所在位置的单色波数目，计算到达船舶所在位置及离开船舶所在位置的单色波的能量占总单色波能量的比例，与设定的阈值进行比较，判断是否进行预测或预报；(4)根据设定的波浪模型将到达的各单色波进行合成，得到预报的波面，并且根据RAO、脉冲响应函数快速算法能计算出浮体的运动；步骤(3)中所述的波浪传播模型中计算波浪速度时根据实际波浪情况与测量位置和船舶所在位置的距离来选择线性色散关系或者是非线性色散关系；所述的步骤(3)中当到达船舶所在位置的单色波的能量占所有单色波能量的比例高于预先设定的阈值时，开始预测；当离开的单色波的能量占所有单色波能量的比例高于设定的阈值时，标定不可预报；步骤(3)中所述的阈值为每个时刻到达或者留在船舶所在位置的单色波的波幅的平方的和与所有单色波波幅平方的和的比值。