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摘要：本发明提供了一种基于数字孪生的无人船自适应波浪干扰控制方法，通过传感器实时获取波浪信息，利用频域分析提取主要频率，结合滤波后信号和物理特征，采用LSTM模型预测未来波浪状态。通过ROS节点实时调整无人船的航速和航向，动态应对波浪高度、速度和方向的变化，确保航行稳定。利用高维卡尔曼滤波器实现虚实同步反馈，修正控制策略。系统包括波浪信息获取、数据处理与预测、控制决策以及反馈与优化模块，保证无人船在波浪突变环境下的稳定航行。
主权项：1.一种基于数字孪生的无人船自适应波浪干扰控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.通过波浪雷达传感器采集波浪信号，获取波浪高度、波长、波速和方向的时域信息；S2.对采集的波浪信号进行预处理，去除噪声并提取主要频率和主导周期特征，构成波浪特征矩阵X；S3.将波浪特征矩阵X输入LSTM模型，利用历史波浪数据进行训练，学习波浪时序数据中的特征和变化趋势，预测未来波浪的高度、速度和方向；通过优化模型的损失函数，最小化预测值与实际值之间的误差，持续调整模型参数；S4.根据预测的未来波浪状态，控制器获取波浪预测结果，实时调整无人船航向和航速；当波浪高度、速度或方向超出设定阈值时，动态生成调整后的控制命令，使无人船自适应调整；S5.利用高维卡尔曼滤波器将无人船的实际状态反馈到虚拟模型中，根据反馈信息优化控制策略，保证虚实状态同步，确保无人船在波浪干扰下保持稳定性和航行效率。
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百度查询： 山东科技大学 自然资源部第一海洋研究所 基于数字孪生的无人船自适应波浪干扰控制方法
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