基于VMD-LSSVM 的水下滑翔机深平均流预测
2021-01-08何柏岩杜金辉杨绍琼张润锋牛文栋兰世泉
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2021年4期
何柏岩,杜金辉,杨绍琼, ,张润锋,牛文栋, ,兰世泉
(1. 天津大学机械工程学院,天津 300350;2. 天津大学青岛海洋技术研究院,青岛 266237;3. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,海洋观测与探测联合实验室,青岛 266237)
水下滑翔机(underwater glider)是一种新型水下无人航行器.相对于其他水下航行器,水下滑翔机兼具低成本、长续航、易维护、航行范围广的特点[1].水下滑翔机易于集成多种不同传感器,进行压力、温度、电导率、叶绿素、溶解氧、湍流等不同变量的测量[1-2].随着对海洋探索的深入,以水下滑翔机为纽带的海洋探测与实验越来越广泛,水下滑翔机被应用于诸如中尺度涡[1,3]、亚中尺度涡等[4]海洋现象的研究和极端环境、突发危机事件的调查中[5].水下滑翔机迅速在海洋科学研究中占据一席之地.
水下滑翔机仅通过改变浮力和姿态实现上浮下潜运动的原理,运动速度较小;它浮出水面时与卫星通信,来确定位置信息,在水下时无法与卫星通信定位,因而它在水下的位置通过航位推算来确定.但由于洋流的影响,水下滑翔机的运动会发生漂移,导致推算航位与实际位置会存在偏差[6].Merckelbach等[7]提出了深平均流的概念,即用水下滑翔机理论出水位置和真实出水位置的矢量差除以剖面运行时间得到深平均流.深平均流将水下滑翔机自身的影响和外部环境的影响综合到一起,被广泛应用于航位推算、路径规划中.Smith 等[8]将深平均流结合区域海洋动力学模型,对Slocum 水下滑翔机进行航点……
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