一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法技术

本发明专利技术提供一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法。分别采集舰船状态、试验海区及水文气象的数据；舰船在正常排水量状态下，分别以全速、巡航航速和低速在预定航向上稳速直线航行，稳定2min～3min后，急速操右舵10

【技术实现步骤摘要】
一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法


[0001]本专利技术属于船舶操纵性
，具体涉及一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法。

技术介绍

[0002]Z形操纵试验是研究船舶操纵性的一个重要内容，新船造好后的实船操纵试验是对该船操纵性能优劣的评定。船舶的操纵性能主要指船舶保持或改变原来运动状态的性能，它包括船舶惯性性能、旋回性能、航向稳定性能等，是船舶航行的重要性能之一，对船舶航行的经济性和安全性至关重要。近年来，水路、海上运输日益增长，船舶数量不断增加，同时船舶更趋专业化、大型化和高速化，使得航道更为拥挤，严重影响船舶安全航行与操纵，导致船舶碰撞等海难事故的危险性增加。因此掌握船舶操纵性能对驾驶人员尤为重要，对船舶操纵性的研究也具有重要的现实意义。
[0003]操纵性试验的方法有很多种，主要有：回转试验、Z形试验，回舵试验、螺线及逆螺线实验、频率响应试验等，其中Z形试验用来评价船的航向改变性能，测定回转性指数K和应舵指数T，在操纵试验中应用较为广泛。目前，普遍采用实船Z形试验的方法，通过求解野本方程来获取操纵性指数K、T，实践中是通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法，其特征在于，所述处理方法具体包括以下步骤：步骤1：分别采集舰船状态、试验海区及水文气象的数据；步骤2：舰船在正常排水量状态下，分别以全速、巡航航速和低速在预定航向上稳速直线航行，稳定2min～3min后，急速操右舵10
°
，待航向向右偏离原航向10
°
时，立即操左舵10
°
，当航向向左偏离原航向10
°
时，立即操右舵10
°
，以此反复连续操舵四次，当航向第四次经过原航向时，操舵回中，一次试验结束；步骤3：连续记录试验过程中舰船的航速、舵角、艏向角和艏向角速度的数据；步骤4：将步骤3连续记录的试验数据进行录取和处理；步骤5：基于步骤4处理后的数据，对野本方程展开分析计算。2.根据权利要求1所述一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法，其特征在于，所述步骤3连续记录试验数据采用相关仪器或结合秒表进行手记；所述相关仪器包括角速度陀螺仪、DGPS、秒表和风向风速仪；所述结合秒表进行手记时需要记录每次操舵的起止时间、舵角保持不变的时间、原航向改变10
°
的时间、航向角超越角。3.根据权利要求1所述一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法，其特征在于，所述步骤4具体为，根据测得的舰船航向角、舵角与时间的对应值，绘制航向角、舵角与时间关系曲线。4.根据权利要求1所述一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法，其特征在于，所述步骤5具体为，采用分析方法来求解，取得曲线上的特征点，通过数值计算的方法对野本方程展开分析计算。5.根据权利要求3所述一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法，其特征在于，船欲保持直线航行，须转某一压舵角δ
r
；在分析中它是一个未知量；如果实际舵角为δ，则实效舵角为δ+δ
r
，δ
r
以左舵角为正，则船舶K、T方程可写为：Z形操纵试验得到的ψ曲线，应满足该方程；作t＝0处ψ(t)曲线的切线，其斜率为并在ψ(t)曲线各峰谷值附近作平行于它的切线，切点为e、e
′
、e
″
，所以有：若Z形试验开始时，船确作直线运动，则上式都为0。6.根据权利要求5所述一种针对Z形操纵试验数据自动处理方法，其特征在于，所述分析方法具体为，S1：把方程(1)的等号两端分别在(0，t
e
′
)和(0，t
e
″
)区间积分得到：)区间积分得到：将上两式联立求解，从而得K和δ
r
，计此处的K为K
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：为后两个峰得到的K值；
S2：在(0，t
e
)区间内积分方程(1)，得到：将上面求到的δ
r
代入，求出K，此处K记为K4：为由第一个峰得到的K值；S3：在(t2，t
e

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，孙树政，武裕鑫，邹高远，王睿，
申请(专利权)人：烟台哈尔滨工程大学研究院，
类型：发明
国别省市：