[發明專利]船舶運動仿真方法及船舶運動仿真系統

有效

• 申請號: 202010592192.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN113836631B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 羅昊;賈書麗;楊文強;沈璐璐;屈崇
• 申請（專利權）人: 中國船舶集團有限公司第七一一研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 郭佳寅

1.一種船舶運動仿真方法，其特征在于，所述船舶包括噴水推力裝置，所述噴水推力裝置用于產生噴水力，以驅動所述船舶航行，所述船舶運動仿真方法用于仿真實際船舶的運動，所述船舶運動仿真方法包括：

采集所述船舶的質量、移動速度、移動方向、轉動速度，以及轉動方向；

根據所述移動速度和所述轉動速度確定所述船舶的所受的合力，以及所述合力的對于所述船舶的重心的合力力矩；

確定所述噴水力，采集所述噴水推力裝置的噴水角度和所述噴水推力裝置的噴嘴的位置；

根據所述噴水角度、所述噴水推力裝置的噴嘴的位置，以及所述噴水力確定驅動力，以及所述驅動力對于所述船舶的重心的驅動力力矩；

根據所述驅動力和所述合力確定所述船舶的水動力，根據所述合力力矩和所述驅動力力矩確定所述水動力對于所述船舶的重心的水動力力矩；

建立航行地形模型和所述船舶的三維實體模型；

建立航行環境模型；

在所述航行環境模型中模擬所述船舶的移動方向、移動速度、轉動方向，以及轉動速度。

2.根據權利要求1所述的船舶運動仿真方法，其特征在于，所述根據所述移動速度和所述轉動速度確定所述船舶的所受的合力，以及所述合力的對于所述船舶的重心的合力力矩的步驟包括：

根據所述移動速度確定移動加速度，根據所述轉動速度確定轉動加速度，確定所述船舶的慣性矩；

通過以下方程組確定所述合力在第一方向的第一分力X、所述合力在垂直于所述第一方向的第二方向的第二分力Y、所述合力在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向的第三分力Z、所述合力力矩在所述第一方向的第一分力矩K、所述合力力矩在所述第二方向的第二分力矩M，以及所述合力力矩在所述第三方向的第三分力矩N，

其中，m為所述船舶的質量；

u為所述移動速度在所述第一方向上的第一分移動速度；

v為所述移動速度在所述第二方向上的第二分移動速度；

w為所述移動速度在所述第三方向上的第三分移動速度；

p為所述轉動速度在所述第一方向上的第一分轉動速度；

q為所述轉動速度在所述第二方向上的第二分轉動速度；

r為所述轉動速度在所述第三方向上的第三分轉動速度；

為所述移動加速度在所述第一方向上的第一分移動加速度；

為所述移動加速度在所述第二方向上的第二分移動加速度；

為所述移動加速度在所述第三方向上的第三分移動加速度；

為所述轉動加速度在所述第一方向上的第一分轉動加速度；

為所述轉動加速度在所述第二方向上的第二分轉動加速度；

為所述轉動加速度在所述第三方向上的第三分轉動加速度；

I_X為所述慣性矩在所述第一方向上的第一分慣性矩；

I_Y為所述慣性矩在所述第二方向上的第二分慣性矩；

I_Z為所述慣性矩在所述第三方向上的第三分慣性矩。

3.根據權利要求1所述的船舶運動仿真方法，其特征在于，所述確定所述噴水力的步驟包括：

根據所述合力和所述移動速度確定所述船舶的噴水力。