摘要
针对船舶的初稳心高度(Metacentric Height,GM)摄动后船舶旋回性能改变引发的船舶操纵安全问题,提出一种利用自航模进行h GM摄动下的船舶旋回性能分析方法。通过调整自航模重心高度改变GM值,对7组不同h GM摄动下的自航模进行旋回试验,利用差分全球定位系统(Differential Global Positioning System,DGPS)采集船舶旋回运动轨迹的试验数据,再利用MATLAB工具箱将其中5组试验数据拟合出h GM与旋回性能的关系曲线,并得出h GM摄动与旋回性能中的进距(Advance Diameter,D A)和旋回初径(Tactical Diameter,D T)的回归公式。通过剩余2组试验数据验证该方法的有效性。试验结果表明:该分析方法误差较小,回归公式的符合度较高。本研究可根据船舶实时稳性参数预测船舶旋回性能,为船舶安全营运和智能船舶研究提供参考。
The analysis method based on free running model tests for investigating the effects of ship’s GM(Metacentric Height)value perturbation on its turning performance is proposed for ship navigation safety.The h GM value is adjusted through changing the gravity center height of the ship model for testing.7 groups of turning tests with different h GM values are carried out.The tracks of the model under test are recorded by means of DGPS(Differential Global Positioning).The relation between h GM and turning performance are identified with 5 groups of experimental data with MATLAB tools.The regression formulas for D A(Advance Diameter)and D T(Tactical Diameter)under h GM perturbation are obtained.The remaining 2 groups of data are used for verifying the formulas.The results show less error and the regression formulas are better compliant.
作者
张强
吕蒙蒙
IM Nankyun
ZHANG Qiang;LYU Mengmeng;IM Nankyun(Navigation College,Shandong Jiaotong University,Weihai 264209,China;Division of Navigation Science,Mokpo National Maritime University,Mokpo 530729,Repubic of Korea)
出处
《中国航海》
CSCD
北大核心
2019年第4期33-37,共5页
Navigation of China
基金
国家自然科学基金(51911540478)
山东省重点研发计划项目(2018GGX105014)
山东省高等学校科学技术计划项目(J18KA010)
山东省交通运输科技计划项目(2018B69)
山东交通学院博士科研启动基金和“攀登计划”重点科研创新团队项目(SDJTUC1802)
山东省教育科学“十三五”规划课题(YC2019407)
关键词
稳性
参数摄动
旋回性能
自航模
stability
parameters perturbation
turning performance
free running model ship
