大型艦船操縱性理論預(yù)報(bào)及視景仿真.pdf

1、操縱性是船舶航行的重要性能之一,其對(duì)航運(yùn)安全有很大的影響。為了提高艦船航行安全性,減少以至避免因海難事故造成的海洋環(huán)境污染,保證所設(shè)計(jì)和建造的艦船具有良好的操縱性,因此加強(qiáng)對(duì)艦船操縱性衡準(zhǔn)和預(yù)報(bào)的研究是非常重要的。良好的操縱性使艦船在戰(zhàn)斗中能靈活地運(yùn)動(dòng),占據(jù)有利的陣位,發(fā)揚(yáng)火力,打擊敵人和規(guī)避敵人的攻擊。
　　 目前,操縱性預(yù)報(bào)的方法有自由自航船模試驗(yàn)方法、經(jīng)驗(yàn)估算方法和基于數(shù)學(xué)模型的計(jì)算機(jī)仿真方法。本論文是結(jié)合理論計(jì)算、試驗(yàn)并

2、利用Vega進(jìn)行虛擬視景仿真。應(yīng)用視景仿真技術(shù)有利于縮短試驗(yàn)和研究周期,提高試驗(yàn)和研制質(zhì)量,節(jié)省研制經(jīng)費(fèi)。
　　 本課題是根據(jù)MMG操縱性運(yùn)動(dòng)方程,運(yùn)用視景仿真的手段對(duì)艦船操縱性進(jìn)行研究,并使用MFC編寫(xiě)便捷的操作界面,達(dá)到能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)艦船操縱性進(jìn)行仿真的目的。本課題主要包括以下內(nèi)容:
　　 首先,本課題運(yùn)用分離型思想,采用MMG運(yùn)動(dòng)方程,對(duì)各種船體水動(dòng)力進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析、估算,并考慮橫傾。將風(fēng)力和波浪力作為外力一部分,疊

3、加到分離型船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型中,最終建立艦船在風(fēng)浪干擾下的四自由度數(shù)學(xué)模型。
　　 其次,對(duì)艦船在靜水中的操縱性進(jìn)行數(shù)值仿真,包括回轉(zhuǎn)性的數(shù)值仿真和Z型運(yùn)動(dòng)仿真,并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較,得到數(shù)學(xué)模型的實(shí)用性。在此基礎(chǔ)上,加入風(fēng)浪力的干擾,研究大型艦船在風(fēng)浪干擾下的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在風(fēng)作用下,艦船向風(fēng)的下風(fēng)向產(chǎn)生漂移。與風(fēng)干擾情況相似,浪作用下艦船軌跡也出現(xiàn)了漂移,并且初始波向角對(duì)軌跡的影響比較明顯。
　　 再次,利用Creator創(chuàng)

4、建大型艦船的三維模型,運(yùn)用關(guān)鍵技術(shù)如LOD、實(shí)例化、Billboard等方法進(jìn)行模型的簡(jiǎn)化,得到了高效逼真的三維模型。通過(guò)Vega的Lynx界面設(shè)置,創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)仿真的環(huán)境,得到Adf文件。
　　 最后,結(jié)合艦船操縱性的理論預(yù)報(bào),建立了艦船的運(yùn)動(dòng)控制仿真體系結(jié)構(gòu),并進(jìn)行MFC框架下基于Vega的船舶操縱性的視景仿真,得到便捷的操作界面以便更好的對(duì)操縱性進(jìn)行研究。
　　 總之,本課題的研究結(jié)果對(duì)艦船駕駛?cè)藛T在實(shí)際操船過(guò)程中具有