往复流条件下灯浮标回旋运动的参数估计

陈麒龙,毛新健

(1.集美大学理学院，福建 厦门 361021；2.交通运输部东海航海保障中心上海航标处，上海 201208)

0 引言

灯浮标的系碇结构由沉石和锚链组成。沉石起到海底固定作用，锚链长度通常按照3倍水深配置，富余的锚链起到伸缩调节和增加海底附着力的作用，但是会导致灯浮标在回旋半径内漂移[1-2]。如果灯浮标回旋半径过大，就会占用航道。因此，量化灯浮标回旋运动对航道的影响有助于优化灯浮标配布，为灯浮标位置调整提供参考数据。文献[1]用欧氏距离计算灯浮标的理论回旋半径，以灯浮标安全领域边界与航道中心线的垂直距离作为灯浮标回旋运动对航道占用的度量[1]。然而，从安装在灯浮标上的远程测控装置逐小时传回的位置数据(经度、纬度)观测到的情况是：在往复流条件下，回旋区域边界点之间的距离大于2倍理论回旋半径。说明以欧氏距离计算回旋半径误差较大，需要研究更为合理的算法。因此，本文先提出定量描述往复流条件下灯浮标回旋运动的参数，然后提出基于核密度的参数估计模型。为了度量往复流条件下灯浮标安全领域对航道的占用程度，进而优化灯浮标配布，提出基于回旋半径的航道占用率算法。

1 灯浮标回旋运动参数估计

1.1 参数设计

潮流是灯浮标回旋运动的主要外力，潮流对灯浮标的作用是持续且具有周期性的。往复流是随着涨、落潮，流向相反或基本相反的潮流，受其影响的灯浮标回旋运动所形成的区域是一个近似椭圆形的不规则区域。……