【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于模擬訓練，尤其涉及一種賽艇模擬訓練方法、系統及存儲介質。
技術介紹
1、賽艇是用槳作為推動力使船在水上前進的水上運動項目，賽艇運動通常涉及到流體力學、材料學等，從流體力學上看，賽艇的外形、槳葉要具備最小阻力形狀和性能；在材料上，賽艇需具備滿足特定強度、耐用等性能，同時要重量輕。然而，賽艇比賽大多是需要在平靜的水面上進行，而實際賽艇訓練時的水面大多并非風平浪靜，這樣使得賽艇訓練具有局限性，會使得對運動員提供的訓練數據精確度不高，從而影響賽艇訓練效果。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種可以實時采集賽艇訓練數據和改善賽艇訓練效果的賽艇模擬訓練方法、系統及存儲介質，來解決上述存在的技術問題，具體采用以下技術方案來實現。
2、第一方面，本專利技術提供了一種賽艇模擬訓練方法，包括以下步驟：
3、獲取無人艇所在水面的光源發射的光、水面物體表面的反射光和水底折射光，并構建水面環境的光學模型；
4、獲取無人艇在水面航行傳回的位姿信息，并根據位姿信息和光學模型構建無人艇運動模型；
5、根據無人艇運動模型對賽艇進行動力學仿真以確定賽艇的動力學仿真模型；
6、獲取賽艇的歷史訓練數據并對訓練數據進行預處理得到賽艇關聯規則，其中，歷史訓練數據包括賽艇運動員每天訓練及測試的數據記錄、賽艇訓練時序數據；
7、基于賽艇關聯規則和動力學仿真模型采用回歸分析算法進行賽艇成績預測以完成賽艇模擬訓練。
8、作為
9、對無人艇進行各個參數初始化，根據輸入的推進器轉角和發動機轉速進行循環解算，其中，循環解算包括計算流體動力及力矩、推進器推力及力矩、風浪干擾的力和力矩；
10、構建無人艇在水面運動時的慣性坐標系和附體坐標系，將無人艇的位移和轉動劃分三個自由度；
11、根據慣性坐標系和附體坐標系的物理量存在對應關系，得到兩組表達式(1)和表達式(2)；
12、
13、其中，屬于慣性坐標系的物理量有：作用在艇上的力x0、y0和力矩n0，無人艇的重心g的坐標xg0、yg0；屬于附體坐標系的有：艇體受到的力x、y、以及外力矩中信的、y、v、r分別表示無人艇的前進速度、橫漂速度和艏搖角速度，xc表示無人艇中心的x軸坐標值；
14、作為上述技術方案的優選，預設慣性坐標系中的無人艇為剛體，在受力運動過程中，其形狀、大小和艇體內不同點的相對位置不改變，根據牛頓第二定律得：
15、
16、其中，m和izz分別表示無人艇的質量、無人艇繞x軸的質量慣性矩，izz表示為l、b、cb分別表示無人艇的長、寬、平均吃水和方形系數，x'g0、y'g0分別表示無人艇沿x0、y0方向的線性加速度，ψ'表示無人艇的艏搖加速度；
17、對表達式(2)的變量進行求導運算后再帶入表達式(3)的基本運動方程，使其投影至附體坐標系中，經過計算導出無人艇運動模型的關系表達式為：
18、
19、其中，u'、v'、r'分別表示無人艇運動模型中的前進速度、橫漂速度和艏搖角速度，對表達式(4)進行展開得到完整的無人艇運動模型的關系表達式為：
20、
21、其中，下標帶有h0的表示流體動力和力矩，下標帶有p的表示推進器推力和力矩，下標帶有wind和wave表示風浪產生的力和力矩，修正項y·xc記入中。
22、作為上述技術方案的優選，無人艇所受的流體動力為無人艇在流體中運動的流體在與接觸的艇體表面產生的反作用力，反作用力包括慣性力和粘性力，分解為：
23、
24、其中，下標i表示慣性力，h表示粘性力；
25、采用推力矢量模型將推進器產生的力分為推力t和轉向時對無人艇的橫向拉力n，預設推進器轉角為δ，則推進器對無人艇的縱向和側向推力分別為：
26、
27、其中，tp表示推力減額系數，ap表示橫向力系數，xp表示附體坐標系下推進器的中心y軸偏移。
28、作為上述技術方案的優選，獲取賽艇的訓練數據并對訓練數據進行預處理得到賽艇關聯規則，包括：
29、預設賽艇訓練時序數據是一種包含n個形式為序、類型和值的三元數據項，根據離散時間先后順序排列的集合，對應的表達式為：
30、t＝{(t1，t1，q1)，(t2，t2，q2)，…，(tn，tj，qn)}???(8)
31、其中，n表示序列的長度，ti(1≤i≤n)表示序列的時間，tj(1≤j≤28)表示序列的數據類型，qi(1≤i≤n)表示序列的數據值，(ti，tj，qi)(1≤i≤n，1≤j≤28)表示序列中的元素；
32、m條賽艇訓練時序數據組成的有限序列集合為：
33、
34、其中，時間序列的長度nx表示第x個運動員的訓練時序數據的長度，表示第x個運動員第y個訓練項目，表示對應項目的測量數據；
35、根據賽艇訓練時序數據集合設定最小支持度min_sup，最小置信度min_con，若sup(a→b)≥min_sup，且con(a→b)≥min_con，則關聯規則a→b為強關聯規則，其中，a、b所含數據項及時間滿足三元數據項的約束。
36、作為上述技術方案的優選，從28個訓練項目中選取26個，忽略其余兩個訓練項目，以一個運動員x為例，先記錄運動員每個訓練項目的初始值一次掃描數據記錄；
37、當再次遇到某個訓練項目的記錄數據時，將項目數據與對應的初始值進行差值計算，得到結果值dk(tj)，對應的表達式為：
38、
39、將當前項目數據設為初始值，繼續掃描數據記錄直至結束；
40、在計算得到各個訓練項目的時序數據差值dk(tj)后，根據差值的范圍判斷值是上升、下降或持平，并采用相應的符號來表示，即將運動員的訓練數據變化表示為一系列用符號表示的字母序列，根據滑動時間窗口將字母序列轉換為事物數據集并設定時間窗口。
41、作為上述技術方案的優選，基于賽艇關聯規則和動力學仿真模型采用回歸分析算法進行賽艇成績預測以完成賽艇模擬訓練，包括：
42、通過多元線性回歸模型算法進行成績預測，線性回歸方程的總體模型可采用表達式(10)表示：
43、s＝β0+β1x1+...+βmxm+e???(10)
44、其中，x表示水上預測成績，xi(i＝1，2...m)表示賽艇的各個訓練項目數據，βi(i＝1，2...m)表示模型的參數，e表示隨機誤差。
45、作為上述技術方案的優選，獲取無人艇所在水面的光源發射的光、水面物體表面的反射光和水底折射光，并構建水面環境的光學模型，包括：
46、光學模型的表達式為：c＝crl×r+crt×k，其中c表示水面的綜合光照本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種賽艇模擬訓練方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，獲取無人艇在水面航行傳回的位姿信息，并根據位姿信息和光學模型構建無人艇運動模型，包括：
3.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求3所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，無人艇所受的流體動力為無人艇在流體中運動的流體在與接觸的艇體表面產生的反作用力，反作用力包括慣性力和粘性力，分解為：
5.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，獲取賽艇的訓練數據并對訓練數據進行預處理得到賽艇關聯規則，包括：
6.根據權利要求5所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，還包括：
7.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，基于賽艇關聯規則和動力學仿真模型采用回歸分析算法進行賽艇成績預測以完成賽艇模擬訓練，包括：
8.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，獲取無人艇所在水面的光源發射的光、水面物體表面的反射光和水底折射光，并構建水面環境的光學模型，
9.一種根據權利要求1-8任一項所述的賽艇模擬訓練方法的賽艇模擬訓練系統，其特征在于，包括：
10.一種存儲介質，其特征在于，存儲介質存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1-8任一項所述的賽艇模擬訓練方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種賽艇模擬訓練方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，獲取無人艇在水面航行傳回的位姿信息，并根據位姿信息和光學模型構建無人艇運動模型，包括：
3.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，還包括：
4.根據權利要求3所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，無人艇所受的流體動力為無人艇在流體中運動的流體在與接觸的艇體表面產生的反作用力，反作用力包括慣性力和粘性力，分解為：
5.根據權利要求1所述的賽艇模擬訓練方法，其特征在于，獲取賽艇的訓練數據并對訓練數據進行預處理得到賽艇關聯規則，包括：
6.根據權利要求5...
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