[发明专利]船舶甲板面的运动响应仿真方法、装置和实现装置

权利要求书

1.一种船舶甲板面的运动响应仿真方法，其特征在于，所述方法包括：

根据当前船舶重心处六自由度的运动响应传递函数，确定中间耦合运动响应传递函数；所述当前船舶重心处六自由度的运动响应传递函数根据所述当前船舶的参数获得；如果当前需要计算纵向运动的中间耦合运动响应传递函数，按照下述公式计算所述纵向运动的中间耦合运动响应传递函数：

R_x-θ(ω)＝x_a(ω)·θ_a(ω)·cos(ε_x(ω)-ε_θ(ω))

R_x-ψ(ω)＝x_a(ω)·ψ_a(ω)·cos(ε_x(ω)-ε_ψ(ω))

R_θ-ψ(ω)＝θ_a(ω)·ψ_a(ω)·cos(ε_θ(ω)-ε_ψ(ω))；

如果当前需要计算横向运动的中间耦合运动响应传递函数，按照下述公式计算所述横向运动的中间耦合运动响应传递函数：

R_y-φ(ω)＝y_a(ω)·φ_a(ω)·cos(ε_y(ω)-ε_φ(ω))

R_y-ψ(ω)＝y_a(ω)·ψ_a(ω)·cos(ε_y(ω)-ε_ψ(ω))

R_φ-ψ(ω)＝φ_a(ω)·ψ_a(ω)·cos(ε_φ(ω)-ε_ψ(ω))；

如果当前需要计算垂向运动的中间耦合运动响应传递函数，按照下述公式计算所述垂向运动的中间耦合运动响应传递函数：

R_z-θ(ω)＝z_a(ω)·θ_a(ω)·cos(ε_z(ω)-ε_θ(ω))

R_z-φ(ω)＝z_a(ω)·φ_a(ω)·cos(ε_z(ω)-ε_φ(ω))

R_θ-φ(ω)＝θ_a(ω)·φ_a(ω)·cos(ε_θ(ω)-ε_φ(ω))；

其中，x_a(ω)为船舶重心处纵荡的幅频传递函数；y_a(ω)为船舶重心处横荡的幅频传递函数；z_a(ω)为船舶重心处垂荡的幅频传递函数；θ_a(ω)为船舶重心处纵摇的幅频传递函数；φ_a(ω)为船舶重心处横摇的幅频传递函数；ψ_a(ω)为船舶重心处首摇的幅频传递函数；ε_x(ω)为船舶重心处纵荡的相频传递函数；ε_y(ω)为船舶重心处横荡的相频传递函数；ε_z(ω)为船舶重心处垂荡的相频传递函数；ε_θ(ω)为船舶重心处纵摇的相频传递函数；ε_φ(ω)为船舶重心处横摇的相频传递函数；ε_ψ(ω)为船舶重心处首摇的相频传递函数；

根据预设的预报海况、所述当前船舶重心处六自由度运动响应传递函数和所述中间耦合运动响应传递函数，确定所述预报海况的计算系数；

如果当前需要计算纵向运动的所述预报海况的计算系数，按照下述公式计算所述纵向运动的所述预报海况的计算系数：

A₄＝∫R_x-θ(ω)·S(ω)·dω

A₅＝∫R_x-ψ(ω)·S(ω)·dω

A₆＝∫R_θ-ψ(ω)·S(ω)·dω；

如果当前需要计算横向运动的所述预报海况的计算系数，按照下述公式计算所述横向运动的所述预报海况的计算系数：

A₄＝∫R_y-φ(ω)·S(ω)·dω

A₅＝∫R_y-ψ(ω)·S(ω)·dω

A₆＝∫R_φ-ψ(ω)·S(ω)·dω；

如果当前需要计算垂向运动的所述预报海况的计算系数，按照下述公式计算所述垂向运动的所述预报海况的计算系数：

A₄＝∫R_z-θ(ω)·S(ω)·dω

A₅＝∫R_z-φ(ω)·S(ω)·dω

A₆＝∫R_θ-φ(ω)·S(ω)·dω；

其中，所述S(ω)为不规则波浪的谱密度函数；所述S(ω)根据预设的预报海况，由理论波谱公式计算得到；ω为波浪频率；

如果当前需要计算位置点P的纵向运动的运动响应均方根值，按照下述公式计算所述纵向运动的运动响应均方根值：

如果当前需要计算位置点P的横向运动的运动响应均方根值，按照下述公式计算所述横向运动的运动响应均方根值：

如果当前需要计算位置点P的垂向运动的运动响应均方根值，按照下述公式计算所述垂向运动的运动响应均方根值：

其中，(X_p,Y_p,Z_p)为位置点P相对所述当前船舶的船舶重心的坐标；

根据所述计算系数，确定船舶甲板面预设位置的运动响应。