【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字孪生,具体涉及一种基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法。
技术介绍
1、船舶是集合机械、电气、流体、控制、信息等多学科的复杂系统,对于大型舰船,其航行运转需要船内各个系统的配合,且大型船舶舱内信息相对封闭,舱外环境复杂多变,航行时难以监控,目前整体系统调度缺乏数字化统一管控。
2、现阶段基于物理模型的船舶运动决策主要在固定的模式下进行,例如旋回和z行操纵,由于缺乏实船数据,鲜有在自由操舵和主机控制命令下的预测研究。同时,在现有预测中的环境通常基于恒定假设或单一影响。例如恒定的风、海流和海浪,未能体现真实的海洋情况和各种环境因素的耦合影响。另一方面,船舶在海上航行时,由于受风浪的影响,操舵造成的横摇角和旋回掉头所需水域也比较大,操舵不当造成船舶倾覆和碰撞的事故时有发生。
3、随着船舶智能化的不断推进,对船舶航行状态的实时监控与预测的需求愈发迫切。由于海洋环境复杂多变,船舶的状态监控与决策需要多学科的知识融合,数字孪生技术正是实现这一功能的有力工具。但是现有的数字孪生技术在船舶上的应用主要集
...【技术保护点】
1.一种基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述异构要素影响作用条件包括航向、航速、浪速和外界作用力对船舶扰动频率的影响。
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述遭遇频率下的船舶摇摆能谱为:
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述叠加多个规则波对船舶摇摆影响的运动方程之前还包括:
5.根据权利要求4所述的基于
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述异构要素影响作用条件包括航向、航速、浪速和外界作用力对船舶扰动频率的影响。
3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述遭遇频率下的船舶摇摆能谱为:
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的大型船舶航行运动学模型构建方法,其特征在于,所述叠加多个规则波对船舶摇摆影响的运动方程之前还包括:
5.根据权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员:胡洋,徐峰,王欣,郑冕,刘卓,雷宜安,杨芳,魏沁祺,李松,杨继坤,
申请(专利权)人:中国舰船研究设计中心,
类型:发明
国别省市:
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