1.一種基于P-M譜和JONSWAP譜的實(shí)測(cè)風(fēng)浪情況篩選方法,其特征在于包括如下步驟:
—以每?jī)煞昼姙闀r(shí)間間隔獲取目標(biāo)海區(qū)內(nèi)選定時(shí)間段內(nèi)的海面高程;得到海面高程的時(shí)間序列x(t);對(duì)所述的時(shí)間序列x(t)進(jìn)行分塊,得到多個(gè)時(shí)間分塊;
—通過(guò)對(duì)每個(gè)時(shí)間分塊進(jìn)行傅里葉變換DFT,將每個(gè)時(shí)間分塊轉(zhuǎn)化成頻譜函數(shù)S(f);通過(guò)讀取頻譜函數(shù)S(f)中最大值對(duì)應(yīng)的f得到每個(gè)時(shí)間分塊中頻譜的實(shí)測(cè)頻譜譜峰頻率;
—根據(jù)所述的海面高程時(shí)間序列,通過(guò)對(duì)序列中最大的三分之一部分取平均值,求得所述每個(gè)時(shí)間分塊中的三分之一大波高,作為時(shí)間分塊中的有義波高Hs;
—根據(jù)P-M譜和有義波高Hs求得各所述的時(shí)間分塊對(duì)應(yīng)的P-M譜譜峰頻率;
—計(jì)算所述實(shí)測(cè)頻譜譜峰頻率和對(duì)應(yīng)的P-M譜譜峰頻率的差值的絕對(duì)值;選取絕對(duì)值小于0.25Hz的數(shù)值,作為風(fēng)浪數(shù)據(jù),完成實(shí)測(cè)風(fēng)浪的篩選。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P-M譜和JONSWAP譜的實(shí)測(cè)風(fēng)浪情況篩選方法,其特征在于所述的相鄰兩時(shí)間序列分塊的起始時(shí)間接近,每塊內(nèi)部持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)相等,兩塊之間允許出現(xiàn)重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P-M譜和JONSWAP譜的實(shí)測(cè)風(fēng)浪情況篩選方法,其特征還在于:x(n)的N點(diǎn)離散傅立葉變換DFT方法為:
海面高程的時(shí)域序列x(t)經(jīng)過(guò)上述離散傅立葉變換,轉(zhuǎn)為表達(dá)能量的頻譜函數(shù)S(f)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于P-M譜和JONSWAP譜的實(shí)測(cè)風(fēng)浪情況篩選方法,其特征還在于所述的P-M譜的表達(dá)式如下。
其中Hs為有義波高,ω為頻率。
5.一種基于JONSWAP譜的理論風(fēng)浪擬合方法,其特征在于包括如下步驟:
—對(duì)JONSWAP譜增加可變參數(shù),形成如下理論譜表達(dá)式;
其中增加參數(shù)為頻譜抬高因子k。
—根據(jù)權(quán)利要求1中實(shí)測(cè)風(fēng)浪篩選后的風(fēng)浪數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的風(fēng)浪譜數(shù)據(jù),采用最小二乘法對(duì)理論風(fēng)浪譜進(jìn)行雙參數(shù)擬合得到k和γ值;即通過(guò)同時(shí)改變k和γ值,從而得出一組確定的k值和γ值,使得實(shí)測(cè)譜中每一點(diǎn)的函數(shù)值與對(duì)應(yīng)理論譜的差值平方和最??;γ為譜峰因子;
—根據(jù)得到的k和γ值分布散點(diǎn)分布,采用最小二乘法擬合k和γ值,得到使γ為k的二次函數(shù);將k寫為k=f(γ);
—將雙參數(shù)的修改JONSWAP譜重新退化為單參數(shù)形式:
—針對(duì)γ進(jìn)行單參數(shù)擬合,擬合方法為最小二乘法,求出所述每個(gè)時(shí)間分塊對(duì)應(yīng)的γ值;
—對(duì)各時(shí)間分塊的γ值取平均數(shù)作為最終的γ值;根據(jù)擬合得到S(ω)表達(dá)式和所述最終的γ值得到最終的理論風(fēng)浪譜表達(dá)式。