帆板航速预测计算模型探讨

在帆板运动平衡方程的基础上建立帆板的航速预测,依据最小阻力、最大推力原理求得各条航线上的最大船速,介绍帆板航速预测的计算方法,为帆板航速预测与航线选择的进一步研究做准备。     

萨尔瓦多至巽他海峡航线分析

介绍由萨尔瓦多至巽他海峡大圆航线与恒向线水流、风对船速的影响,以及船舶吃水差、船底水生物对船速的影响,提出航线选择应考虑的因素。     

航行模拟与最佳航线决策

航行模拟与最佳航线决策是气象导航计算技术方法的主要内容。其中包括船舶运动性能V_W经验公式建立的方法、静水船速V_D推算方法、定点定线优选初始推荐航线、动点定线法与动点变线法(即动态规划法)修正航线的一套系统的气象导航计算技术方法。所有资料调阅和一切计算均能在微机上完成。利用这套方法曾对我国远洋轮进行了五个航次对比试导,其结果与全球营业范围最大的美国海洋气象导航公司的导航结果接近。本文重点提出解决问题的方法,并以实船试验数据检验这套方法的计算能力。     

应用船载气象导航软件优化船舶航线实例分析

结合岸基气象导航服务,通过分析船载气象导航软件在北太平洋航线的一次实际应用,阐述船载气象导航软件的功能优势,以及对期租船舶履约船速计算的影响,为船舶所有人积极采用和船长合理应用船载气象导航软件优化航线进而提高营运效率提供参考。     

基于MOSES的LNG船舶系泊运动响应分析

运用MOSES软件分析了26.6万方LNG运输船的系泊响应,计算了蝶形布置方案和一字型布置方案下不同工况的时域结果,系缆墩间距对船舶运动响应的影响,分析了船舶运动响应、单根缆绳张力、护弦撞击力。计算表明:在南向0°波浪作用下,船舶的纵摇角最大、横摇角最小。在南向90°波浪作用下,船舶的纵摇角最小,横摇角最大;护舷的受力主要受风向的影响,随着风向的变化,系缆受力的最大值变化不大,但最大值的系缆位置略有不同;在吹开风向作用时,护舷上的受力在1,500k N左右,当船舶在南向30°波浪、吹开风作用时,护舷上受力为0。     

避0413号台风（Rananim）纪实

PVS轮长185m，宽30．50m，排水量，50503t，满载吃水11．25m，船速13．2kn。0405航次，从印度装铁矿到中国日照港，本航次最大吃水为11．0m。气导公司(Oceanroutes)推荐航线由南海经台湾海峡到卸货港日照。船方采纳气导公司的推荐航线。     

基于CFD的FPSO风载荷规范计算适用性研究

[目的]目前,设计人员多使用针对大型油轮的OCIMF规范和针对海上平台的API规范对FPSO风载荷进行计算,但因FPSO船舶上层建筑更为复杂,需进一步研究这2种规范对于FPSO风载荷计算的适用性。[方法]建立具有通用型上部模块的某30万吨级大型FPSO数值模型,对恶劣海况下不同风向角、横倾角下的FPSO所受风载荷进行数值模拟,分析其中存在的遮蔽效应;与规范计算结果进行对比分析,讨论在风载荷作用下FPSO受到的横倾力矩。[结果]结果显示,船舶正浮状态受到的最大风载荷和横倾力矩出现在270°风向角;船舶横倾状态下受到的风载荷和横倾力矩比正浮状态更大,最大横倾力矩出现在10.5°横倾角280°风向角;采用API规范和OCIMF规范得到的FPSO风载荷计算结果与CFD计算结果相差较大,二者在270°风向角的结果与CFD分别相差13.6%和24.5%。[结论]数值仿真给出的流场细节有利于分析上部模块间的遮蔽效应,能够较为准确地预报船舶所受到的风载荷,可以为考虑遮蔽效应的FPSO稳性设计提供参考。     

基于CFD的某内河游船风载荷系数计算

为获得船舶风载荷系数的准确计算方法及其在不同风向角下的分布规律,以某内河船舶为研究对象,对船舶水上结构表面风场风压进行数值模拟,得到不同风向角下的风载荷系数,将计算结果与Fujiwara和Blendermann方法对比,结果表明,k-εRealizable湍流模型在计算风载荷系数时准确度较高;随着风向角变化,船舶风载荷系数变化较大;所采用的数值计算方法及网格形式可较好预报游轮风阻力。     

甲板风对舰船空气尾流影响的数值研究

利用CFD仿真方法对不同甲板风风速和风向角条件下的SFS2、LHA-1及CVN-73空气尾流场进行数值模拟。研究表明,舰船空气尾流场随甲板风风速的变化符合雷诺数独立性原则,这一规律表明,对于感兴趣的风向角,只需要计算一个风速即可,因此可有效减少舰船空气尾流场研究中的工作量。但是,随着风向角的变化,舰船空气尾流场会发生剧烈改变,对于感兴趣的风向角工况必须逐一进行计算。对比分析结果显示,算例中0°~15°的风向角范围是适合舰载直升机起降操作的较理想风向角。研究结果明确了甲板风对舰船空气尾流场特性的影响,可为后续舰船空气尾流场的研究提供参考,为直升机安全操作包线的制定和固定翼飞机的安全着舰提供理论依据。     

中远集运航线介绍跨越欧亚大陆的海上“准班明星”——中远集运远东/欧洲、地中海航线

亚欧海上航线历来是全球航运业实力强大的班轮公司的“兵家必争之地”。由中远集运经营的远东至欧洲、地中海航线一直是中远集运公司的品牌主干航线,以投入营运的船舶船速快、载箱量大、班期准的优势,赢得了中外客户的青睐,成为跨越欧亚大陆的班轮精品航线,在全球航运业享有良好的信誉和口碑,一度成为100％准班率的代名词。     

无人帆船自主避障算法

针对无人帆船短途航行的避障需求构建了无人帆船自主避障系统,提出了基于A*的帆船避障路径规划算法以及基于LOS的帆船循迹控制算法。案例帆船的仿真测试和航行测试均成功实现多个障碍物场景下的自主避障航行,较为充分地证明了方法的可行性与实时性,对无人帆船应用具有重要意义。     

无人帆船短途路径规划研究

针对无人帆船短途路径规划问题提出速度最优法,并与传统的A*算法进行对比研究。两种方法的模拟计算结果对比,证明了速度最优法在短途路径规划的合理性,在逆风工况和风场变化频繁条件下明显优于传统A*算法。进一步的帆船模型湖上试验结果验证了速度最优法的实时性,与自动循迹控制程序具有良好的匹配性,可以满足无人帆船的短途航行要求。     

无人帆船长途路径规划研究

将多维动态规划法应用于1条无人帆船从上海到青岛的长途路径规划,在当前位置以外引入已航行路径长度作为第三维状态变量,以相邻路径点之间的短途路径规划方案作为决策变量,可以规划出一组随路径总长度变化的航行时间最短路径。结果显示,增加状态变量维度后,规划结果保留了更多备选方案,起到了很好的决策辅助作用。     

基于约束模型试验的无人帆船速度预报

小型无人帆船在海洋观测领域具有广泛应用前景,而速度极曲线图是无人帆船设计和应用的重要基础。针对一条小型无人帆船的风帆选型问题,采用约束模型试验方法建立了4自由度动力学方程,并借助静态速度预报程序VPP获得了完整的速度极曲线图。基于不同方案的速度极曲线对比,实现了风帆选型的设计目标。为小型无人帆船的速度预报提供了适用的技术手段,对小型无人帆船的设计评估和设计优化具有重要借鉴意义。     

无人帆船循迹航行的控制研究

提出一种适用于无人帆船循迹航行的控制器,并应用于一条1.5m长风帆艇的湖上航行测试。该控制器包含三个独立模块,局部路径策略模块决定帆艇的转向过程;帆自动控制模块根据帆位角和相对风向角的对应关系获取最佳推进力;舵自动控制模块基于从航海经验中提炼的245条模糊控制规则实现航迹调整。1.5m帆艇的湖上测试结果表明,该控制器在多种风场条件下都可有效完成帆艇的循迹航行,具有在无人帆船上实现长程航行的应用前景。     

基于模糊综合评价的帆船行驶最优路径规划方法

路径规划是帆船比赛取胜的重要环节。综合栅格法和模糊概念,提出了基于模糊综合评价的帆船行驶最优路径规划方法。该方法采用栅格法建立帆船航行的二维平面信息,以模糊逻辑为基础,结合帆船的运动信息建立帆船在运动平面上的二维隶属函数模型,并采用模糊综合评价思想,综合考虑行驶速度和接近目标2个因素建立综合评价函数,进行行驶方向决策。利用宽度优先搜索算法实现全局最优路径搜索。仿真结果证明,该路径规划方法能够取得较好的规划结果,对指导帆船运动员进行科学训练有很好的应用价值。     

航路规划反舰导弹对海军合同对海攻击战术的影响

反舰导弹作为一种精确制导武器,其发展备受各国关注。随着航路规划技术应用的日益成熟,越来越多的反舰导弹开始具备航路规划功能。航路规划技术使反舰导弹具备了较强的火力机动能力,使发射平台可以通过火力机动弥补了兵力机动能力的不足,从而深刻影响了海军合同对海攻击战术。文章介绍了航路规划反舰导弹的战术特性,并对合同对海攻击战术进行定性分析,就航路规划反舰导弹对海军合同对海攻击战术产生的影响进行了分析研究。     

GIS技术在海缆路由设计中的应用

由于海底光（电）缆路由设计的复杂性、多维性和动态性以及传统平面设计方式不够形象直观的缺陷,使得应用GIS技术进行路由设计成为新的选择。文章介绍了GIS技术的发展现状、关键技术,归纳了海缆路由设计的流程、对象,重点对GIS技术在海缆路由设计中的应用进行探讨,并指出基于3D GIS技术的海缆可视化路由设计是发展趋势。     

船舶气象导航最省燃料航线研究

船舶气象导航是保证船舶航行安全和节能的重要手段。本文应用最佳控制理论研究和建立船舶最省燃料航线数学模型。在分析比较船舶最短时间航线和最省燃料航线数学模型的基础上，讨论了最省燃料航线算法实现。并针对冬季北太平洋进行了最省燃料航线模拟试验。     

超大型油轮过马鞭洲航道时安全航速的探讨

根据规划中马鞭洲航道的尺度,从理论上计算出25万吨油轮满载乘潮进港时,船舶安全通过马鞭洲航道时所允许的安全航速范围。安全航速范围对船长、引航员和驾驶员在操纵VLCC进出马鞭洲航道航道时具有重要的参考价值。