МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ СУДНА ДЛЯ СЧИСЛЕНИЯ ПУТИ

Аннотация

Разработана модель движения судна с четырьмя степенями свободы, позволяющая решить задачу определения координат судна в режиме счисления пути. Модель, основанная на нелинейных уравнениях движения судна в условиях тихой воды, составленных для контейнеровоза S175, дополнительно учитывает воздействия со стороны ветра и волнения. Ветер моделируется постоянным по скорости и направлению, волнение - как ветровое и нерегулярное c длинными гребнями, направление которого совпадает с направлением ветра. Учитываются только составляющие волновых воздействий второго порядка (волновой дрейф), определеляемые на основе данных в виде коэффициентов, полученных с использованием гидродинамических программ для идеальной жидкости. Модель реализована в среде разработки Scilab. Для проверки адекватности ее работы определялись характеристики поворотливости, которые затем сравнивались с нормативными значениями, установленными ИМО. Предложен тест симметричности модели движения, позволяющий судить о ее адекватности. Алгоритм тестирования симметричности предполагает формирование последовательностей значений угла перекладки руля, начального курса судна и направления истинного ветра. Направление ветра и начальный курс могут либо совпадать, либо быть противоположно направленными, либо образовывать угол 90°. По элементам указанных последовательностей организуются вложенные циклы, на каждой итерации которых формируются матрицы координат судна на момент окончания маневра. Над некоторыми матрицами выполняются преобразования и формулируются условия в матричной форме, соответствующие симметричности маневров. Исследована зависимость результата работы модели от временного шага дискретизации. Критерием различия расчетных траекторий является наибольшее значение модуля невязки между ними в течение периода плавания.

Ключевые слова

счисление пути судна, модель движения судна, дифференциальные уравнения, тест симметричности, Scilab

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Об авторах

Дерябин Виктор Владимирович - доктор технических наук, доцент

gmavitder@mail.ru. deryabinvv@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»