基于数据同化的数字化相位解析海浪与船舶运动预报
系统与控制
2025-04-22 v1 系统与控制
流体动力学
摘要
本文提出了一种基于数据同化（DA）的方法，用于预测相位解析的波浪演化过程与船舶运动，其通过耦合高阶谱法（HOS）、ensemble卡尔曼滤波器（EnKF）以及基于Cummins方程的船舶模型（CMI）实现。开发出的EnKF-HOS-CMI方法可将波浪、船舶或两者的观测数据纳入模型，从而产生最优分析结果。该方法基于不规则波场和盒形漂浮船的合成问题进行验证与测试。我们展示，EnKF-HOS-CMI方法在非线性相位解析波浪场和船舶运动的长期仿真中显著优于HOS-CMI方法。此外，通过在EnKF中采用参数增强状态空间，船舶参数可被精确估计。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.13943,
title = {Data Assimilation-based Simultaneous Phase-Resolved Ocean Wave and Ship Motion Forecast},
author = {Guangyao Wang and Yulin Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.13943},
year = {2025}
}