一种海况估计器

摘要

本发明属于船舶环境监测领域，具体涉及一种海况估计器。海况估计器，包括船舶横摇信号采集器、AR模型参数辨识器、白噪声模拟器、横摇角谱密度估算器、海浪谱密度逆推器、海况计算单元，船舶横摇信号采集器。与基于雷达波及其电波反射原理测量方法相比，估计器结构简单，不需要额外的硬件成本。估计准确，能够满足海上船舶配套装置对海况信息的需求。

主权项

一种海况估计器，包括船舶横摇信号采集器、AR模型参数辨识器、白噪声模拟器、横摇角谱密度估算器、海浪谱密度逆推器、海况计算单元，其特征在于：船舶横摇信号采集器，采用数字A/D采集接口实现，该接口负责船舶横摇角信号的采集，包括采集信号的滤波处理；白噪声模拟器采用伪随机序列和数字方式，模拟在AR模型参数辨识中需要的白噪声序列，作为AR模型参数辨识器的随机输入信号；AR模型参数辨识器用于通过白噪声和船舶横摇角随机信号输入，对AR模型参数进行辨识，获得能够利用白噪声进行船舶横摇角信号准确预报的预报模型；横摇角谱密度函数估算器，利用定常的白噪声谱密度以及建立的AR模型，估算获得横摇角谱密度函数；海浪谱密度逆推器利用船舶横摇角与海浪之间的传递函数关系，利用获得的横摇角谱密度函数反推出海浪的谱密度函数；海况计算单元利用反推获得的海浪谱密度函数，通过海浪谱密度函数计算海浪的均方差，然后由海浪有义波高与海浪均方根之间的关系进而计算得到海浪的有义波高，完成海况的估计。