[发明专利]断面多点潮流调和常数提取计算方法、装置及电子设备

说明书

本申请提供了一种断面多点潮流调和常数提取计算方法、装置及电子设备，该方法包括：在小型船舶非定速往复式航行过程中，通过获取走航断面的潮流观测数据，通过定位定向仪实时对潮流观测数据进行流速、流向订正，形成每个观测点的非等时间间隔潮流信息采样；将所述潮流信息分解为多个不同频率的分潮流和余流的组合；根据非等时潮流时间序列结合分潮参数构造多元线性方程组；利用最小二乘法计算求解所述线性方程组获得各分潮流的调和常数和余流，完成余流和各分潮流的分离；进而可以根据潮流调和常数对潮流进行预测。如此，降低船舶在走航断面走航获取潮流信息的经济成本，实现了潮流信息的准确提取，进而能够更精确的预测潮流。

技术领域

本申请涉及海洋数据检测技术领域，具体而言，涉及断面多点潮流调和常数提取计算方法、装置及电子设备。

背景技术

潮流是近海中重要的海流组成成分，对浅海海洋工程、海上航行等有着重要影响。潮流可以被分解为不同固定频率的简谐波的叠加，如果能够确定其振幅、迟角等调和常数信息，即可对潮流进行预报。因此获取潮流的调和常数，是对其进行预报的基础。

现有常规的获取断面多点潮流调和常数的技术方法是采用多船同步定点连续观测的方式，即在走航断面上设置几个固定观测点，每个观测点需布设一艘调查船搭载声学多普勒海流剖面仪(Acoustic Doppler Current Profiler，ADCP)开展25小时以上的流速剖面连续观测，其中观测间隔时间设置通常为不变值。该方法需同时使用多艘调查船和多套观测设备，其观测成本较高，且只能在固定断面上选定有限个点开展观测并获取其潮流信息。同时，由于需要依靠ADCP的磁罗经将仪器坐标转换为大地坐标，从而给出真实流向，故无法解决磁罗经易受铁磁体干扰，导致流向出现偏差的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本申请的目的在于提供一种船舶往复式走航获取断面多点潮流信息的方法，该方法可以减少环境因素对走航断面走航船舶航行路线的影响，从而更精确的获取潮流信息，计算潮流调和常数，进而保证对潮流的精确预测。

本申请的目的在于提供一种断面多点潮流调和常数提取计算方法，所述方法包括：

在小型船舶在设定断面非定速往复式航行过程中，通过潮流观测设备获取走航断面的潮流观测数据，使用定位定向仪实时对所述潮流观测数据进行流速、流向订正，形成走航断面多个观测点的相对大地非等时间间隔潮流信息采样，所述潮流信息包括潮流观测时间、相对大地坐标系的潮流流速和流向；

对走航断面每个观测点的非等时潮流时间序列进行潮流分离处理，即将上述潮流信息分解为多个不同频率的分潮流和余流的组合；

对走航断面每个观测点获取的潮流非等时的时间序列结合分潮参数构造多元线性方程组；

利用最小二乘法计算求解所述线性方程组获得各分潮流的调和常数和余流，完成余流和各分潮流的分离。

根据所述潮流调和常数进行潮流预测。

在一种可能的实现方式中，所述船舶上搭载有ADCP；所述通过潮流观测设备获取走航断面的潮流观测数据的步骤，包括：

通过所述ADCP高频采样获取所述走航断面多个潮流观测点相对仪器坐标的非等时间间隔的潮流观测数据。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

通过搭载于所述船舶的定位定向仪获取船舶实时定位信息、实时船速和船艏向，所述定位定向仪位于ADCP预设范围内；

根据预设的走航断面位置信息和所述船舶实时位置信息控制船舶沿所述走航断面方向行驶。

在一种可能的实现方式中，所述船舶沿所述走航断面方向行驶的步骤，包括：

所述定位定向仪实时采集所述船舶的船速；