舰船锚泊运动与六自由度操纵的数学建模研究

锚泊运动是舰船正常运行时必不可少的运动,当船舶在海上或港口停泊时,都需要借助锚链等进行舰船的定位。由于舰船在海上锚泊时会受到海风、海浪和洋流等作用力,导致锚泊的稳定性、安全性下降,不仅影响舰船的海上定位和作业,还有可能导致严重的事故。因此,研究舰船在多种因素下的锚泊运动具有重要的意义。船舶的锚泊性能与其在海浪中的六自由度运动息息相关,本文利用流体动力学原理建立了舰船锚泊运动的动力学模型,同时建立了非线性波浪力的数学模型,并在此基础上研究了舰船锚泊运动和六自由度操纵运动。本研究主要应用于舰船在恶劣条件下的安全锚泊,并提高舰船的操纵灵活性。     

锚泊船舶偏荡应对策略研究

锚泊船舶在风、流、浪等外力影响下会产生偏荡现象,船舶偏荡轻则引起船舶走锚,重则引起船舶搁浅、触礁、碰撞或翻沉等海难事故,危害性极大。本文归纳总结了单锚泊船舶的显著性特点,深入分析影响船舶在锚地偏荡的多种因素,通过研究天津港“KOTA BUDAYA”轮走锚碰撞事件,从实际案例出发,对锚泊时的偏荡特性进行深度研究,探究船舶因偏荡发生走锚后应采取的合理应对策略,切实减小船舶偏荡带来的危害,从而防止海难事故的发生,避免经济损失,保障海上人员安全,使得航运事业可以稳健发展。     

论锚泊船舶的偏荡与防止

船舶在大风浪中锚泊常常会产生严重的“偏荡”。这种“偏荡”是引发锚泊船舶走锚、碰撞、触礁、搁浅等事故的重要因素。偏荡是一项有害安全的运动,最明显的特点是它的圆弧中心点是不固定的,半径也是不断变化的,文章介绍了几种抑制偏荡的方式以及对走锚的判断及应急措施。     

船舶锚泊的安全评价

利用ＭＭＧ模型建立锚泊船的船舶运动方程,采用蒙特卡罗法,对锚泊船的偏荡运动和走锚后的漂充运动进行计算机模拟,从而获得数据,建立评价指标,通过地船舶锚泊的安全分析得出较实和、科学的安全评价方法,并用此方法对船舶单 泊和了锚泊分别进行安全评价。     

单锚泊船舶走锚预警系统的研究

采用单锚泊方式的船舶在受到风、流等外界干涉力后,容易产生偏荡运动。偏荡过程中船舶对锚链的冲击力随着船舶的运动状态发生变化,其在船舶的风舷角最大时达到最大,在锚链力不足以抵消冲击力的情况下,船舶会发生走锚。此时,如果驾驶员没有及时采取行动,走锚会威胁船舶安全。建立船舶走锚预警系统,旨在提醒驾驶员在船舶走锚的最初阶段采取有效的应急措施,避免事故的发生。     

论锚泊偏荡

本文对锚泊偏荡的理论提出了一些新的见解。偏荡是一项复杂而又有害安全的运动,它具有简谐运动的某些特性但又不完全相同,偏荡运动最明显的特点是它的圆弧中心点是不固定的,半径也是不断变化的,此外,在发生偏荡时,船体一方面围绕某一个中心点进行“公转”,同时又以自身某一点作为轴进行“自转”。文章叙述了几种基本锚泊方式的偏荡情况,如:单锚系泊、八字锚系泊和一点锚系泊等。一点锚系泊防台是作者近几年创造的一种新的操作法,并详细阐明了“一点锚系驻力大于单锚二倍多”的依据。还介绍了几种抑制偏荡的基本操作方式。     

秦皇岛港锚泊船走锚原因分析及对策

锚泊船因底质不佳,出链长度不足,风浪增加及偏荡等原因,使得锚泊船所受的力大于锚泊力,锚在海底被拖动、自转乃至翻转出土,从而失去正常锚泊力,导致锚泊船连续移动的现象,称之为走锚(Dragging)。走锚是安全锚泊的大敌,虽然船舶因走锚发生的海上交通事故所占的比例并不大,但是却存在很大的事故隐患。     

嵌入式远程监测系统设计与应用

嵌入式系统在大数据量快速处理、网络通信等方面具有明显优势,是当今信息技术领域的研究热点之一。本文以船舶锚泊监视为应用背景,设计了一种嵌入式远程监测系统,该系统由船上的数据采集端和岸上的监视端组成,采集端用以采集锚泊现场受力数据及锚链偏荡运动的视频并发送给监视端,监视端用以展示锚链受力数据、锚链运动的视频等,判断走锚后能够进行声光报警。     

船舶迎浪航向下的垂荡运动建模与仿真分析

船舶在海上的航行姿态不仅取决于船舶自身动力系统的参数,还与海浪、海风、洋流等因素密切相关,船舶在多个力的作用下不可避免的发生横摇、垂荡、横荡等运动,其中横摇和垂荡是2种最主要的运动方式。船舶大幅度的垂荡运动会使船舶的航行阻力增大,航行的平稳性降低,严重时甚至会导致船舶偏离航线和船舶倾覆事故等。因此,研究船舶垂荡运动,尤其是迎浪航向下的垂荡运动有重要意义。本文结合传统的船舶耦合运动模型,建立了船舶迎浪航向下的运动模型,并进行了船舶垂荡运动的仿真分析,对提高船体稳定性有重要意义。     

卡尔曼滤波技术在船舶横摇预测中的应用研究

船舶在海上的航行受到海洋气象和水文条件的影响,会产生垂荡、横摇和纵摇等多种形式的运动,这些复杂运动对舰船航行稳定性和船载精密设备的工作精度有不利影响。因此,对船舶的横摇、纵摇等运动进行短时预测具有重要意义。本文系统介绍卡尔曼滤波技术,并利用滤波技术和随机海浪数学模型,研究一种船舶横摇运动的预测方法。