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龙图腾网获悉武汉理工大学申请的专利一种海流影响下船舶航迹极短期预报方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116245244B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310226804.2，技术领域涉及：G06Q10/04；该发明授权一种海流影响下船舶航迹极短期预报方法是由初秀民;张代勇;柳晨光;吴文祥;贺治卜;陶体硕;张康;王晨光;赖龙华;李泰隆设计研发完成，并于2023-03-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种海流影响下船舶航迹极短期预报方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种海流影响下船舶航迹极短期预报方法，包括：试验开展；数据采集；数据存储；冗杂数据剔除；去除明显不合理的数据，并对去除不合理数据后的剩余数据进行平滑处理，利用最小二乘法对操纵性模型参数进行辨识，得到三自由度运动学模型；读取船舶航行区域内海流信息，通过船舶航速特征分布算法及航迹中心点还原法对航行区域海流速度信息进行加权平均，获取得到准确海流信息；船舶航迹极短期预报。本发明能根据船舶航迹数据建立极短期预报模型，基于船舶回转航迹和航速分布特征，提取回转试验海流方向和速度，在船舶极短期预报模型中融合海流信息与船舶响应特性，实现船舶航迹极短期分段预报，提高船舶航迹预报的准确性与航行的安全性。

本发明授权一种海流影响下船舶航迹极短期预报方法在权利要求书中公布了：1.一种海流影响下船舶航迹极短期预报方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、在海流环境下，进行船舶操纵性试验，以常用航行工况在测试海域内进行Z型试验和回转试验； S2、采集船舶航行中的航行信息；航行信息包括船舶航行区域内海流信息、船舶对地速度、船舶自身定位、航行姿态数据、航行场景信息及对应的船舶控制舵角与主机转速信息； S3、存储航行信息； S4、剔除存储的航行信息中的冗杂数据以及与Z型试验、回转试验不相关的数据，保留Z型试验数据和回转试验数据并分组； S5、去除Z型试验数据和回转试验数据中明显不合理的数据，并对去除不合理数据后的剩余数据进行平滑处理，利用最小二乘法对操纵性模型参数进行辨识，分别得到Z型试验数据和回转试验数据的三自由度运动学模型；读取船舶航行区域内海流信息，通过船舶航速特征分布算法及航迹中心点还原法对航行区域海流速度信息进行加权平均，获取得到准确海流信息； S6、根据准确海流信息进行船舶航迹极极短期预报； 其中，得到Z型试验数据的三自由度运动学模型的方法为： 选用1式中一阶非线性响应模型作为船舶的运动模型： 1 其中，为舵角，为首摇角速度，、T为水动力导数简化后的无量纲系数，为非线性项系数，为压舵角，船舶首向角与首摇角速度存在的对应关系； 提取Z型试验数据中的船舶首向角、船舶舵角与舵角指令，采用最小二乘法提取船舶模型参数； 其中，得到回转试验数据的三自由度运动学模型的方法为： 利用船舶航速特征分布算法，提取回转试验数据中的船舶航行速度与船舶首向角，并分别提取最大航速与最小航速及其分别对应的船舶首向角和，若，则有当前区域水流方向： 2 若，则有： 3 其中，海流的速度； 利用中心点还原法计算，由于船舶在静水中回转运动时，船舶中心为一固定的点，船舶在海流影响下，船舶回转中心随水流移动，回转中心点移动速度即为当前区域内海流速度，从回转航迹起点至回转航迹终点中间的航迹点为，对应航向方向，当船舶顺时针回转时，回转中心坐标计算公式为： 4 当船舶逆时针回转时，回转中心坐标计算公式为： 5 其中，为静水中的回转半径； 求得回转中心点坐标为后，对航迹点计算得到航迹点坐标为；对航迹点坐标拟合得到中心点连线，直线起点与终点连线方向得到当前区域水流方向；拟合直线起点与终点的距离得到船舶回转运动时间内水流前进距离；此时，水流大小为，为选取的回转试验数据段的总时间； 船舶航速特征分布算法中最大对地速度航向与预估海流方向的偏差是由于实际航行中不确定因素的干扰造成，因此得到的偏差为第一偏差量；中心点还原法中还原的实际中心点到拟合的中心点直线航迹的平均误差同样是由于干扰造成，因此得到的偏差为第二偏差量；则加权后提取的海流速度与方向为： 6 其中，为通过船舶航速特征分布算法获取的海流速度，为通过船舶航速特征分布算法获取的方向，为通过中心点还原法获取的海流速度，为通过中心点还原法获取的方向； 同时考虑到两种预估方法中偏差较大导致最后提取的海流误差较大的情况，对两种方法分别设定偏差接受范围和，当其中一种方法的偏差值大于其接受范围时，则不考虑该方法预估的海流速度和方向，则有表示为： 7； 其中，S6具体为： 在短期均匀流中，水流的速度和方向不发生变化，船舶对水速度与船首向的夹角是由于船舶与海流相对运动时受水动力影响产生的，在均匀流场中其大小只与舵角相关，船舶三自由度模型中非线性项的值可视为恒定值，海流速也为定值，故结合Z型试验数据和回转试验数据的三自由度运动学模型与海流信息对船舶航迹进行极短期预报，其预报模型如下： 8。

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