船舶操縱性指數(shù)K-T計(jì)算方法及其應(yīng)用研究.pdf_第1頁(yè)
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1、近些年來(lái),為滿足世界貿(mào)易對(duì)海上運(yùn)輸日益增長(zhǎng)的需要,船舶數(shù)量不斷增加,船舶呈現(xiàn)出專業(yè)化、大型化和高速化發(fā)展態(tài)勢(shì),同時(shí),船舶發(fā)生碰撞等海難事故的危險(xiǎn)性增加,使得航運(yùn)安全成為一個(gè)突出問(wèn)題,對(duì)船舶操縱性的研究受到廣泛重視。船舶操縱性指數(shù)K、T是衡量船舶操縱性能的重要指標(biāo)之一,掌握船舶操縱性指數(shù)K、T對(duì)于操縱決策與安全航行具有重要意義。本文基于船舶操縱研究應(yīng)用需要,提出一種計(jì)算K、T指數(shù)的簡(jiǎn)易計(jì)算方法,以彌補(bǔ)現(xiàn)有主要計(jì)算方法存在的不足,同時(shí),對(duì)K

2、、T指數(shù)的應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化,本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
  (1)本文在深入分析研究船舶操縱性指數(shù)K、T的物理意義及其主要計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,以船舶智能操控仿真平臺(tái)作為試驗(yàn)平臺(tái),利用該平臺(tái)上集成的世界一流水平的DMI高精度船模進(jìn)行操縱試驗(yàn),對(duì)K、T指數(shù)現(xiàn)有主要計(jì)算方法:Z形試驗(yàn)計(jì)算方法和回歸公式估算方法進(jìn)行分析研究。
  (2)提出船舶操縱性指數(shù)K、T簡(jiǎn)易計(jì)算方法。在深入分析船舶操縱性指數(shù)K、T的基礎(chǔ)上,提出基于船舶回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的K、T值

3、簡(jiǎn)易計(jì)算方法,以Visual C++6.0作為編程工具進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn),并與現(xiàn)有的主要計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證及誤差分析。
  (3)根據(jù)船舶操縱性指數(shù)在一階響應(yīng)數(shù)學(xué)模型中的應(yīng)用,利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)一階響應(yīng)模型對(duì)船舶旋回軌跡和首向角的仿真。根據(jù)船舶轉(zhuǎn)向過(guò)程中船舶重心與轉(zhuǎn)心的幾何關(guān)系,提出船舶回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中船舶重心與轉(zhuǎn)心的函數(shù)關(guān)系式,并與船模旋回試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,據(jù)此提出K、T指數(shù)的一種驗(yàn)證方法,同時(shí)利用Simulink進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)。

4、r>  (4)船舶操縱性指數(shù)K、T值的應(yīng)用優(yōu)化。對(duì)K、T指數(shù)在計(jì)算船舶轉(zhuǎn)頭慣性角、轉(zhuǎn)向角以及確定船舶最小碰撞距離等方面的應(yīng)用進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)分析不同舵角下的K、T值,針對(duì)所操舵角的不同,使用當(dāng)前舵角對(duì)應(yīng)的K、T值進(jìn)行計(jì)算,以提高船舶操縱的精度。
  (5)船舶操縱性指數(shù)K、T值的應(yīng)用拓展。利用MATLAB設(shè)計(jì)K、T指數(shù)應(yīng)用仿真界面(GUI),便于實(shí)際應(yīng)用。將獲得的較高精度船舶操縱性指數(shù)K、T通過(guò)船舶運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模型,應(yīng)用于智能VTS的研

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