【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋平台监测，尤其涉及一种基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法及系统。
技术介绍
1、随着海洋资源的开发和海上作业活动的日益频繁，确保海洋平台的安全稳定运行显得尤为重要。
2、传统的海洋平台监测手段在复杂多变的海洋环境中往往难以及时准确地评估平台的动态稳定性，特别是在遭遇恶劣天气、海流突变等不可预见因素时，平台的安全风险显著增加。惯性导航系统(ins，inertial navigation system),作为一种自主式导航技术，因其不受外界电磁干扰、无需依赖外部信号的特点，在海洋平台的定位与姿态测量中展现出独特优势。然而，单独依靠惯性导航数据进行稳定性分析，缺乏对环境影响因素的考量，可能导致预警不及时或误报的情况出现。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法及系统。
2、为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
3、本专利技术采用如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供一种基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，包括如下步骤：
5、s100：基于惯性导航系统获取当前时间点t该海洋平台的：
6、东南西北四个方向的角速度ωe(t)，ωs(t)，ω
7、
8、东南西北四个方向的线加速度ae(t)，as(t)，aw(t)，an(t)，生成线加速度向量：
9、
10、波浪强度ewave(t)、风速ewind(t)以及水流情况ecurrent(t)，生成环境参数向量：
11、
12、根据环境参数向量，获取t时刻时的外部环境对该海洋平台的影响d(t)：
13、d(t)＝b+ωwavef(ewave(t))+ωwindg(ewind(t))+ωcurrenth(ecurrent(t))；
14、其中，f(ewave(t))是波浪影响函数，g(ewind(t))是风速影响函数，h(ecurrent(t)))是水流影响函数，b是基础扰动水平，ωwave、ωwind、ωcurrent分别为对应的权重；
15、s200：构建动态稳定性评估指标dsi：
16、
17、其中，dsit是当前时间点t的动态稳定性指标，ks是平台的稳定性系数，d(t)是当前时间点t的外部环境对该海洋平台的影响；
18、s300：构建安全预警指数模型swi：
19、
20、其中，是过去设定时间范围内的动态稳定性评估指标dsi的平均值，t为安全阈值，dsit是当前时间点t的动态稳定性指标；
21、s400：若swi＞0，则海洋平台处于不稳定状态，立即启动安全预警程序。
22、进一步的，f(ewave(t))是波浪影响函数，f(ewave(t))＝ewave(t)2；
23、g(ewind(t))是风速影响函数，g(ewind(t))＝ewind(t)2，或，g(ewind(t))＝ewind(t)；
24、h(ecurrent(t)))是水流影响函数，h(ecurrent(t))＝|ecurrent(t)。
25、进一步的，对当前时间点t的探测环境进行分类；
26、若为极端气象环境：ωwave＝0.5、ωwind＝0.3、ωcurrent＝0.2；
27、若为复杂水流环境：ωwave＝0.3、ωwind＝0.2、ωcurrent＝0.5；
28、若为远海深水环境：ωwave＝0.4、ωwind＝0.3、ωcurrent＝0.3。
29、进一步的，若风速大于等于20m/s时，则风速影响函数g(ewind(t))＝ewind(t)2；若风速小于20m/s时，则风速影响函数g(ewind(t))＝ewind(t)。
30、进一步的，所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，还包括：
31、s500：构建平台结构稳定性模型psi：
32、psi＝δωsn2+δωew2+δasn2+δaew2；
33、其中，δωsn是南北角速度差值，δωew是东西角速度差值，δasn是南北线加速度差值，δaew是东西线加速度差值；
34、若psi≥tstable，则平台稳定性降低，立即启动安全预警程序，其中，tstable预设的稳定性阈值。
35、第二方面，本专利技术提供一种基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警系统，包括：
36、惯性导航系统，用于获取当前时间点t该海洋平台的：
37、东南西北四个方向的角速度ωe(t)，ωs(t)，ωw(t)，ωn(t)，生成角速度向量：
38、
39、东南西北四个方向的线加速度ae(t)，as(t)，aw(t)，an(t)，生成线加速度向量：
40、
41、波浪强度ewave(t)、风速ewind(t)以及水流情况ecurrent(t)，生成环境参数向量：
42、
43、根据环境参数向量，获取t时刻时的外部环境对该海洋平台的影响d(t)：
44、d(t)＝b+ωwavef(ewave(t))+ωwindg(ewind(t))+ωcurrenth(ecurrent(t))；
45、其中，f(ewave(t))是波浪影响函数，g(ewind(t))是风速影响函数，h(ecurrent(t)))是水流影响函数，b是基础扰动水平，ωwave、ωwind、ωcurrent分别为对应的权重；
46、动态稳定性评估指标生成系统，用于构建动态稳定性评估指标dsi：
47、
48、其中，dsit是当前时间点t的动态稳定性指标，ks是平台的稳定性系数，d(t)是当前时间点t的外部环境对该海洋平台的影响；
49、安全预警指数模型构建系统，用于构建安全预警指数模型swi：
50、
51、其中，是过去设定时间范围内的动态稳定性评估指标dsi的平均值，t为安全阈值，dsit是当前时间点t的动态稳定性指标；
52、安全预警系统，用于当swi＞0，则判定海洋平台处于不稳定状态，立即启动安全预警程序。
53、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，所述电子设备包括：壳体、处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，电路板安置在壳体围成的空间内部，处理器和存储器设置在电路板上；电源电路，用于为上述电子设备的各个电路或器件供电；存储器用于存储可执行程序代码；处理器通过读取存储本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，f(Ewave(t))是波浪影响函数，f(Ewave(t))＝Ewave(t)2；
3.根据权利要求2所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，对当前时间点t的探测环境进行分类；
4.根据权利要求3所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，若风速大于等于20m/s时，则风速影响函数g(Ewind(t))＝Ewind(t)2；若风速小于20m/s时，则风速影响函数g(Ewind(t))＝Ewind(t)。
5.根据权利要求4所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，还包括：
6.基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警系统，其特征在于，包括：
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：壳体、处理器、存储器、电路板和电源电路，其中，电路板安置在壳体围成的空间内部，处理器和存储器设置在电
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现前述权利要求1-5任一项所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法。
...【技术特征摘要】
1.基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，f(ewave(t))是波浪影响函数，f(ewave(t))＝ewave(t)2；
3.根据权利要求2所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，对当前时间点t的探测环境进行分类；
4.根据权利要求3所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征在于，若风速大于等于20m/s时，则风速影响函数g(ewind(t))＝ewind(t)2；若风速小于20m/s时，则风速影响函数g(ewind(t))＝ewind(t)。
5.根据权利要求4所述的基于惯性导航的海洋平台动态监测与安全预警方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱思琦，
申请(专利权)人：中航天佑杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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