本书结合十三五国家重点研发计划”海上搜救关键技术研究与示范”项目重要研究成果和十四五国家重点研发计划”海上遇险目标立体搜寻与高清晰观测关键技术”项目最近进展,系统的总结和阐述了全链条化的海上搜救应急综合信息保障关键技术,并展示了这些技术在实际海上搜救业务中的应用。主要内容涵盖海洋环境数值预报技术、海上遇险目标漂移规律及快速预报技术、海上遇险目标定位技术、海上遇险目标搜寻技术、海上搜救适航条件评估技术、海上搜救综合信息保障技术集成与应用示范,构建了”气象海况预报’快速漂移预测’定位搜寻’搜救适航评估’综合信息集成”的搜救信息保障全链条技术体系。
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国家重点研发计划项目"海上搜救关键技术研究与示范",2017YFC1404700,首席科学家;国家重点研发计划项目
目录
前言
第1章绪论1
1.1引言1
1.2关键技术问题2
第2章海洋环境数值预报技术4
2.1大气数值预报技术4
2.1.1常规天气数值预报技术4
2.1.2极端天气数值预报技术8
2.2海流和海温数值预报技术35
2.2.1海流数值预报技术35
2.2.2海温数值预报产品统计释用技术39
2.3海浪和台风浪数值预报技术45
2.3.1海浪数值预报技术45
2.3.2台风浪快速预报技术51
第3章海上遇险目标漂移规律及快速预报58
3.1海上搜救综合试验靶场58
3.1.1高栏岛地波雷达站58
3.1.2三站地波雷达组网观测61
3.1.3海上综合“试验靶场”62
3.2针对不同类型海上遇险目标的海上综合试验62
3.2.1海上综合试验实施方案62
3.2.2试验仪器设备技术参数63
3.2.3试验观测要素及观测方式64
3.2.4海上综合试验过程68
3.3海上遇险目标漂移预测模型73
3.3.1海上遇险目标漂移动力学模型73
3.3.2基于AP98模型的海上遇险目标漂移模型75
3.3.3海上遇险目标漂移轨迹预测模型79
3.3.4海上遇险目标搜救范围计算模型81
3.4不同类型海上遇险目标漂移动力学模型87
3.4.1海上遇险目标漂移动力学模型参数率定算法87
3.4.2海上遇险目标漂移动力学模型88
3.5不同类型海上遇险目标风致漂移作用模型101
3.5.1海上遇险目标漂移预测模型参数率定算法101
3.5.2海上遇险目标风致漂移系数率定102
3.5.3海上遇险目标风作用模型103
3.6不同类型海上遇险目标漂移轨迹预测模型和搜救范围计算模型116
3.6.1残骸116
3.6.2近海渔船120
3.6.3垂直姿态落水假人123
3.6.4水平姿态落水假人127
3.6.5海上(十人)救生筏131
3.6.6航空(六人)救生筏135
3.6.7海上救生艇139
3.6.8远海渔船143
第4章海上遇险目标定位技术148
4.1落水人员无线电示位标研发148
4.1.1关键技术研究148
4.1.2落水人员示位标研发162
4.2北斗船载无线电示位标研发173
4.2.1船舶姿态采集与判别关键技术研究173
4.2.2船载示位标研发177
第5章海上遇险目标搜寻技术189
5.1基于无线电示位标与无人直升机的海上救助搜寻模式189
5.1.1基于岸基无人机的海上搜寻救助体系框架189
5.1.2基于船载无人机的海上搜寻救助体系框架192
5.2无人直升机搜寻关键技术研究193
5.2.1无人机搜寻路径研究193
5.2.2落水人员图像识别技术195
第6章海上搜救适航条件评估技术204
6.1救助船舶适航条件快速评估技术204
6.1.1代表船型确定205
6.1.2模糊综合评价法206
6.1.3航行救助风险等级划分208
6.1.4影响因子评价指标体系209
6.1.5各指标因子影响权重211
6.1.6综合评价214
6.1.7救助船舶航行和救助气象海洋环境风险等级定量评估模型215
6.1.8模型集成与产品展现219
6.2救援飞机适航条件评估技术220
6.2.1低空风场预报技术研究221
6.2.2能见度预报技术研究230
6.2.3区域中尺度数值模式系统偏差订正235
6.2.4低空飞行指数239
第7章海上搜救综合信息保障技术集成与应用示范241
7.1海上搜救应急演练与决策指挥保障平台241
7.1.1系统总体架构241
7.1.2系统功能设计243
7.1.3支撑系统设计249
7.1.4系统功能257
7.2平台应用示范269
7.2.1典型场景应用269
7.2.2应用案例273
参考文献277