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基于小波神经网络的畸形波预报

2021-07-01杨秋爽王爱民

哈尔滨工业大学学报 2021年6期
关键词:信号

赵 勇,杨秋爽,苏 丹,邹 丽,王爱民

(1.大连海事大学 船舶与海洋工程学院,辽宁 大连 116026; 2.工业装备结构分析国家重点实验室(大连理工大学),辽宁 大连 116024; 3.高技术船舶与深海开发装备协同创新中心,上海 200240)

由于中国海洋面积广阔、海岸线漫长、海洋环境复杂,各种海洋灾害频发并伴随着巨大的损失,随着有关海洋各项研究工作的开展,海洋的防灾减灾工作就显得极为重要,同时防灾减灾工作也是海洋经济发展以及生态文明建设的基础性工作.目前,中国的海洋预报业务可覆盖全球大部分地区,多种海洋波浪预报处于国际前沿水平,海洋的防灾减灾工作正稳步推进但同时也面临着严峻的挑战.

畸形波是海洋灾害的重点研究对象之一,它来源于1965年Draper[1]提出的“Freak wave”,也可以称为“凶波”或“巨波”,世界上有关畸形波的首次记录是1896年由畸形波引起的葡萄牙Spray号船的倾覆.杨冠声等[2]指出近年来,在南非东南海域、日本海域、挪威北海海域、中国的南海海域以及台湾海峡都有畸形波的观测记录.南海又是中国海洋建设的重点海域,由于畸形波对海上建筑物强大的破坏力以及对人员生命财产的威胁,对畸形波的研究就显得迫在眉睫,畸形波的有效预报也能有助于海洋防灾工作的进一步推进.Kharif等[3]指出波浪对海洋建筑物的影响由许多参数确定,现有的测量和理论并不总是允许对波浪事故进行非常详细的描述,因此畸形波的简化定义就存在一定的意义,本文采用一个简单的定义,即波高大于两倍有义波高的波浪为畸形波.

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