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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利基于数值水池和深度学习模型的不规则海浪浪高预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119670563B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411775457.X，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权基于数值水池和深度学习模型的不规则海浪浪高预测方法是由朱桂平;曾达;牧国访;蔡敏浩设计研发完成，并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数值水池和深度学习模型的不规则海浪浪高预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于数值水池和深度学习模型的不规则海浪浪高预测方法，包括基于数值水池方法，结合极端气象条件进行模拟，生成较完善的不规则海浪数据集；构建深度学习模型TA‑DCLSTM，进行端到端训练与预测，有效提高海浪浪高的预测精度。本发明采用数值水池技术进行海浪模拟，准确再现海浪动力学，同时引入极端气象条件，生成不规则海浪数据集，经预处理后输入深度学习模型，提出了基于时间注意力机制与空洞卷积的时间序列预测模型TA‑DCLSTM；其中空洞卷积扩大感受野，捕捉海浪数据中的多尺度时序特征，时间注意力机制为各时间步分配不同权重，聚焦关键特征，实现对不规则海浪浪高的准确预测。

本发明授权基于数值水池和深度学习模型的不规则海浪浪高预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数值水池和深度学习模型的不规则海浪浪高预测方法，其特征在于，所述不规则海浪浪高预测方法包括以下步骤： S1、利用数值水池方法模拟推板造波水槽，结合极端气象条件，计算相应的波浪方程以输出推板运动参数，通过调整推板的运动参数，实现对不规则波浪的精确控制和生成，生成的不规则海浪数据经预处理后用于深度学习模型训练； S2、构建深度学习模型TA-DCLSTM，深度学习模型TA-DCLSTM结合有时间注意力机制与空洞卷积，深度学习模型通过LSTM模块提取海浪数据的长期依赖特征，深度学习模型通过空洞卷积提取不同时间尺度的局部特征，深度学习模型通过利用注意力机制对每个时间步分配不同权重，聚焦对预测结果影响更大的关键时刻，通过端到端训练实现对不规则海浪浪高的准确预测； 所述S1中，通过利用数值水池方法模拟推板造波水槽，验证并控制不规则海浪的生成过程；其中，垂向设置的推板造波水槽由封闭的长条形槽体组成，槽体内盛放液体，槽体两端对称布置孔隙消波块，消波块的两侧均为斜坡设计；槽体底部设有凹槽，凹槽内水平安装垂向推板，推板与凹槽侧壁滑动连接，推板的长度与槽体的宽度一致，通过上下往复运动驱动推板在槽体内生成波浪； 所述波浪方程根据目标波浪参数进行计算，并生成对应的垂向推板运动数据；具体包括： 设定推板的厚度为Z，经过时间dt后，推板在竖直方向上的移动距离为dx，凹槽的体积变化应和水槽底部液体体积变化dV相等，即有： dV＝Zdx 设垂向推板的速度为vt，即有： dV＝Zdx＝Zvdt 假定垂向推板引起的流体体积变化在没有损耗的情况下全部转化为水面的波动，即有： Zvdt＝2Cηtdt 由此得出垂向推板与波面的关系为： vt＝2CηtξZ 其中，C为波浪传播速度，η为自由表面波形，ξ为波高放大系数； 将不同的波形函数代入公式得到垂向推板的速度方程；将预设的推板尺寸和目标波浪参数代入相应的推板速度方程，计算出推板的运动参数，并通过控制推板的尺寸和运动生成预期的波浪； 所述推板造波水槽在造波过程中，对生成的波浪数据与目标波浪进行比较；如果实际波浪信息与目标波浪之间的误差超过5％，则通过调整波高放大系数ξ进行修正，波浪周期的误差则通过目标波浪周期进行校正，直至波浪参数达到要求；最终，保存垂向推板的尺寸及其运动数据； 垂向推板产生的规则波形函数为： 其中，S为波高，T为波浪周期，将规则波浪表达式代入得到规则波的垂向推板运动方程： 当使用垂向推板造波法生成不规则波浪时需要设定目标波谱，再将不规则波在频域上分解为多个不同的规则波，求和后得到垂向推板的运动方程为： 其中，Si表示波高，Ti为波浪周期，εi是组成波的随机初相位，ξi为波高放大系数； 在实际情况下海面上空气域的流动会对造波产生影响，应考虑到空气流速的变化，根据Monin-Obukhov相似理论对海洋表层的描述： 其中，uz为海面高度z位置处的平均风速，u0为海面流速，u*为摩擦速度，k为卡门常数，z0表示表面粗糙长度，Ψm表示稳定性函数，表示无量纲稳定性参数，L为Monin-Obukhov长度； 稳定性函数表征海水表面温度Tsea和空气温度Tair的关系，当TseaTair时，视为不稳定状态，有当TairTsea时，有无量纲稳定性参数同样存在稳定和不稳定状态，可以用BulkRichardson数Rib进一步描述，其表达式如下： 式中，△T＝Tair-Tsea，g为重力加速度，z表示空气高度，U10为10m高度处的风速，当TseaTair时，有量纲稳定性参数量纲稳定性参数当TairTsea时，有

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