滑行挺運(yùn)動(dòng)姿態(tài)預(yù)報(bào)

1、基于灰色系統(tǒng)的滑行艇運(yùn)動(dòng)姿態(tài)預(yù)報(bào)基于灰色系統(tǒng)的滑行艇運(yùn)動(dòng)姿態(tài)預(yù)報(bào)摘要摘要：為了盡量減少由一個(gè)滑行艇的不穩(wěn)定造成的危害，運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)模型是必不可少的。本文利用灰色系統(tǒng)理論中的MGM（1，N）模型預(yù)測(cè)的可行性分析根據(jù)據(jù)滑行艇運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，進(jìn)行了數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)?；型У?，遞推公式，提出了參數(shù)矩陣的MGM（1，N）模型。使用這個(gè)公式，數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)更新沒(méi)有顯著增加計(jì)算的復(fù)雜性。數(shù)值模擬顯示的結(jié)果，使用MGM（1，N）模型預(yù)測(cè)是可行而實(shí)用的預(yù)測(cè)。因此，在這項(xiàng)

2、研究中所提出的方法能夠反映滑行艇運(yùn)動(dòng)機(jī)制成功，并有合理和有效的預(yù)報(bào)和趨勢(shì)分析功能。關(guān)鍵詞：滑行艇MGM（1，N）模型的遞推公式短時(shí)預(yù)報(bào)文章編號(hào)：16719433（2011）020240061介紹介紹滑行艇是一種高速艇在于最其重量由船體產(chǎn)生的動(dòng)水壓力而航行。如今，滑行艇已被廣泛應(yīng)用于它的優(yōu)勢(shì)，如出色的機(jī)動(dòng)性，低成本，等等。然而，由于對(duì)船體的沖擊力是大的，海豚運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在海浪較高的時(shí)候出現(xiàn)。它會(huì)導(dǎo)致適航滑行艇下降嚴(yán)重，其航行海域大大限制。此外

3、，滑行艇具有較高的垂直重心控制的要求。因此，短時(shí)預(yù)報(bào)技術(shù)需要預(yù)測(cè)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地指導(dǎo)滑行艇的預(yù)先安排。根據(jù)結(jié)果的預(yù)測(cè)，相應(yīng)的可以采取的措施，還可以設(shè)計(jì)有效的自動(dòng)控制滑行艇的系統(tǒng)。這些措施和自動(dòng)控制系統(tǒng)將大大改善滑行艇的穩(wěn)定性和速度。和最重要的是，它會(huì)大大降低事故發(fā)生率。受多種因素的影響，滑行挺在實(shí)際海況復(fù)雜的工藝。這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。在實(shí)際海上滑行艇的運(yùn)動(dòng)特性條件，尤其是在惡劣海況下，一般是隨機(jī)的，非線性的。因此，它難以采取的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行滑行

4、艇模型預(yù)測(cè)。目前，預(yù)測(cè)其縱向運(yùn)動(dòng)的主要方法工藝包括地帶理論為基礎(chǔ)的方法，如，修改的條法和Zarnic的非線性模型，求解NavierStokes方程的方法，時(shí)間序列分析法等。由于水的升降被忽略，準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)效果滑行艇的議案無(wú)法實(shí)現(xiàn)由帶理論。高速船運(yùn)動(dòng)模擬是通過(guò)求解NavierStokes方程需要建立移動(dòng)網(wǎng)格，特別的方式和大計(jì)算量。因此，它是很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)精度需要進(jìn)一步改善。時(shí)間序列分析方法需要海量數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)精度低?？偨Y(jié)起來(lái)，目前還沒(méi)有有效

5、的方法來(lái)預(yù)測(cè)真實(shí)的滑行艇的運(yùn)動(dòng)。據(jù)滑行艇在實(shí)際波浪上的運(yùn)動(dòng)特性，本文采用灰色系統(tǒng)理論中的MGM（1，N）的模型來(lái)研究高速滑行艇運(yùn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)時(shí)需求的預(yù)測(cè)，本文還提出了一個(gè)參數(shù)的遞推公式MGM（1，N）模型的矩陣。2灰色系統(tǒng)理論和灰色系統(tǒng)理論和MGM（1，N）的模型）的模型2.1灰色系統(tǒng)理論灰色系統(tǒng)理論灰色系統(tǒng)理論是由鄧力軍教授創(chuàng)立于1982年，如果一個(gè)系統(tǒng)具有層次、結(jié)構(gòu)關(guān)系的模糊性，動(dòng)態(tài)變化的隨機(jī)性，指標(biāo)數(shù)據(jù)的不完備或不確定性，則稱這些特

6、性為灰色性。具有灰色性的系統(tǒng)稱為灰色系統(tǒng)。該理論已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。因?yàn)楦咚倩型У奶攸c(diǎn)和隨機(jī)性，預(yù)測(cè)的議案滑行艇使用的原始數(shù)據(jù)的方法是不現(xiàn)實(shí)不可靠的。這種情況與灰色系統(tǒng)理論的特點(diǎn)符合。因此，該方法利用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測(cè)滑行艇的議案，將具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。2.2米高梅（1，N）模型這個(gè)n維的擬合和預(yù)測(cè)公式向量可以得到解決這個(gè)微分方程微分方程組和逆運(yùn)算：且2.3參數(shù)的矩陣遞推公式參數(shù)的矩陣遞推公式MGM（1，N）的模型）的模型雖然使用

7、MGM（1，N）的模型來(lái)預(yù)測(cè)高速加速的滑行艇，新近獲得的數(shù)據(jù)也需要在及時(shí)處理。每一個(gè)新的數(shù)據(jù)組應(yīng)結(jié)合前的數(shù)據(jù)。同時(shí)，因?yàn)榛疑到y(tǒng)的特點(diǎn)，更多的原始數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致一個(gè)更壞的預(yù)測(cè)效果，對(duì)過(guò)往的數(shù)據(jù)應(yīng)該被淘汰后，新的數(shù)據(jù)添加到模型中。當(dāng)原始數(shù)據(jù)已被更改，參數(shù)矩陣MGM（1，N）模型，應(yīng)重新計(jì)算。參數(shù)MGM（1，N）的矩陣模型是由最小二乘法估計(jì)的。估計(jì)的參數(shù)矩陣一次使用所有數(shù)據(jù)。在2.2節(jié)的基礎(chǔ)上，MGM（1，N）的模型主計(jì)算量要取決于解決方案參

8、數(shù)矩陣。如果參數(shù)矩陣TBAM]??[??使用最小二乘法重新計(jì)算，因?yàn)橛?jì)算過(guò)程，包括逆矩陣乘法，計(jì)算量將很大且影響預(yù)測(cè)的實(shí)時(shí)性要求。在確保計(jì)算的數(shù)據(jù)量將不會(huì)顯著提高后，提出一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的方法來(lái)估計(jì)參數(shù)矩陣。為了證明本文提出的遞推公式，相關(guān)的困境中列出以下推導(dǎo)。引理假設(shè)F和G是r和m為了平方反比分別矩陣，H和K是MR和rm階分別矩陣，然后當(dāng)是逆時(shí)，KHGF1??下面的公式定理1假設(shè)估計(jì)的參數(shù)矩陣MGM（1，N）模型建立在觀測(cè)值前m個(gè)的原始