船舶运动模拟器动力学建模与动感模拟算法研究

发布时间：2024-04-02 23:48

　　船舶运动模拟器的使用对驾驶人员熟悉船舶操作,进行驾驶模拟训练有着极大的便利,以此训练船员的操纵技能,锻炼其在不同海况下的应急能力,来尽可能的避免因人为错误操作导致的船舶失事。模拟器的核心一是建立船舶在海洋航行下的运动数学模型,二是实现可视化视景系统,三是模拟驾驶舱。对船舶运动模拟器的研究具有工程和实际应用意义。基于MMG分离型建模的思想,将船体看作刚体建立船舶在风浪中的六自由度运动数学模型。MMG模型在计算船舶受到的流体动力时分别建立船体、桨、舵上的流体动力模型并考虑相互之间存在的耦合。对环境干扰力的计算,将海面上随机风简化为定常风,给出了风干扰力数学模型,根据Froude-Krylov假设,并利用箱型船将船舶外形简化为正六面体,建立了规则波中波浪干扰力数学模型。以建立的运动仿真数学模型为基础,进行旋回实验得到船舶在静水中的回转轨迹,进行Z型操纵实验来验证船舶的操纵性能。将仿真结果与自航模试验结果进行对比,参照对船舶操作性回转能力要求和船舶偏航纠正和航向稳定能力要求,验证了所建立的运动数学模型的合理性。对船舶在不同等级海况下的直航与回转运动进行了操纵仿真试验,分析影响船舶在风浪中运动时...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1Kongsberg公司船舶模拟器此外，美国NavalSurfaceWarfareCenter,CarderockDivision研制了有横摇、

图1-1Kongsberg公司船舶模拟器美国NavalSurfaceWarfareCenter,CarderockDivision研制了有由度的船舶运动模拟器，用于人员训练与运动病研究，该模驱动，最高可模拟7级海况[34]；美国海军太空与海战司令部arfa....