(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211290159.2 (22)申请日 2022.10.21 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 朱向前　李鑫宇　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 张庆骞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种海洋拖曳系统多目标优化方法及装置 (57)摘要 本发明属于海洋拖曳系统优化技术领域， 为 了解决目前海洋拖曳系统优化模型计算效率较 低的问题， 提出一种海洋拖曳系统多目标优化方 法及装置。 其中该方法包括获取拖曳系统相关参 数； 基于海洋拖曳系统的多目标优化模型及拖曳 系统相关参数， 得到海洋拖曳系统的所有目标参 数优化解， 以指导海洋拖曳系统完成海上任务； 其中， 所述多目标优化模型是基于拖曳系统模型 而构建的； 所述拖曳系统模型包括规则细长结构 模型和非规则结构模型。 其采用代理模型 ‑解析 模型相结合的方式， 简化了海洋拖曳系统的优化 模型， 最终提高了海洋拖曳系统完成海洋作业的 效率。 权利要求书2页 说明书13页 附图4页 CN 115358100 A 2022.11.18 CN 115358100 A 1.一种海洋拖曳系统多目标优化方法， 其特 征在于， 包括： 获取拖曳系统相关参数； 基于海洋拖曳系统 的多目标优化模型及拖曳系统相关参数， 得到海洋拖曳系统 的所有 目标参数优化 解， 以指导海洋拖曳系统完成海上任务； 其中， 所述多目标优化模型是基于拖曳系统模型而构建的； 所述拖曳系统模型包括规 则细长结构模型和非规则结构模型； 所述规则细长结构模型是采用理论解析模型而构建的， 且基于准静态迭代算法求解得 到相应力学参数； 所述非规则结构模型为利用人工神经网络而建立的非规则结构的运动状态与拖曳粘 滞阻力的代理模型， 或者为利用数据拟合方法而建立的非规则结构的运动状态与拖 曳粘滞 阻力的解析模型。 2.如权利要求1所述的海洋拖曳系统多目标优化方法， 其特征在于， 所述多目标优化模 型的优化目标为拖 曳速度、 拖 曳缆长度、 拖深、 拖体悬挂位置、 拖 曳缆张力、 拖体的俯仰角度 和拖曳缆与拖体悬挂点位置、 阵列缆与拖体悬挂位置这些参数中至少两个参数的任意组 合。 3.如权利要求1所述的海洋拖曳系统多目标优化方法， 其特征在于， 所述规则细长结构 模型包括 拖曳缆模型、 脐带缆模型、 声学或光学阵列缆模型。 4.如权利要求3所述的海洋拖曳系统多目标优化方法， 其特征在于， 在构建拖曳缆模型 的过程中， 利用准静态模型， 确定拖深， 拖曳缆最大张力与设计变量的关系， 母船被简化成 以运动质点， 为系统提供位置或速度约束； 拖体被简化成作用在拖曳缆尾端的作用力和力 矩。 5.如权利要求3所述的海洋拖曳系统多目标优化方法， 其特征在于， 在构建阵列缆模型 的过程中， 缆被 看作水平放置的细长圆柱， 利用数值 解析法求 解其拖曳粘滞阻力。 6.一种海洋拖曳系统多目标优化装置， 其特 征在于， 包括： 参数获取模块， 其用于获取拖曳系统相关参数； 目标优化模块， 其用于基于海洋拖曳系统的多目标优化模型及拖曳系统相关参数， 得 到海洋拖曳系统的所有目标参数优化 解， 以指导海洋拖曳系统完成海上任务； 其中， 所述多目标优化模型是基于拖曳系统模型而构建的； 所述拖曳系统模型包括规 则细长结构模型和非规则结构模型； 所述规则细长结构模型是采用理论解析模型而构建的， 且基于准静态迭代算法求解得 到相应力学参数； 所述非规则结构模型为利用人工神经网络而建立的非规则结构的运动状态与拖曳粘 滞阻力的代理模型， 或者为利用数据拟合方法而建立的非规则结构的运动状态与拖 曳粘滞 阻力的解析模型。 7.如权利要求6所述的海洋拖曳系统多目标优化装置， 其特征在于， 所述多目标优化模 型的优化目标为拖 曳速度、 拖 曳缆长度、 拖深、 拖体悬挂位置、 拖 曳缆张力、 拖体的俯仰角度 和拖曳缆与拖体悬挂点位置、 阵列缆与拖体悬挂位置这些参数中至少两个参数的任意组 合。 8.如权利要求6所述的海洋拖曳系统多目标优化装置， 其特征在于， 所述规则细长结构权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358100 A 2模型包括 拖曳缆模型、 脐带缆模型、 声学或光学阵列缆模型。 9.如权利要求8所述的海洋拖曳系统多目标优化装置， 其特征在于， 在构建拖曳缆模型 的过程中， 利用准静态模型， 确定拖深， 拖曳缆最大张力与设计变量的关系， 母船被简化成 以运动质点， 为系统提供位置或速度约束； 拖体被简化成作用在拖曳缆尾端的作用力和力 矩。 10.如权利要求8所述的海洋拖曳系统多目标优化装置， 其特征在于， 在构建阵列缆模 型的过程中， 缆被 看作水平放置的细长圆柱， 利用数值 解析法求 解其拖曳粘滞阻力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358100 A 3