[发明专利]船舶运动响应计算方法和装置

权利要求书

1.一种船舶运动响应计算方法，其特征在于，包括：

获取给定船体的计算位置，以及所述计算位置对应的运动响应，在预先存储的函数库中查找当前海浪工况条件下，所述运动响应的传递函数；其中，所述运动响应包括运动幅度和运动参数；所述运动响应的传递函数为基于波浪圆频率和方向夹角的传递函数；

获取当前海浪工况条件下的方向夹角，根据所述方向夹角计算方向扩散函数，其中，所述方向夹角为波浪方向与主浪向的夹角；

根据所述运动响应的传递函数和所述方向扩散函数计算浪向综合传递函数，所述浪向综合传递函数表示为：

其中，RAO(ω,θ)为所述运动响应的传递函数，D(θ)为所述方向扩散函数，ω为所述波浪圆频率，θ为所述方向夹角；

获取预先存储的海浪谱，所述海浪谱为短峰海浪谱；

基于所述波浪圆频率和所述方向夹角对所述短峰海浪谱进行变量变换，生成基于长峰海浪谱和所述方向扩散函数的变量分离海浪谱，变换后的所述短峰海浪谱表示为：

S(ω,θ)＝S(ω)·D(θ)

其中，ω为所述波浪圆频率，θ为所述方向夹角，S(ω,θ)为所述短峰海浪谱，S(ω)为所述长峰海浪谱，D(θ)为所述方向扩散函数；

提取所述长峰海浪谱；

通过将所述浪向综合传递函数和所述长峰海浪谱对所述波浪圆频率进行单重积分，计算所述运动响应对应的响应谱距，所述响应谱距表示为：

其中，m_n代表所述响应谱距的n阶谱矩；ω_max为积分上限；ω_min为积分下限；

输出所述响应谱距的运动响应列表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，输出所述响应谱距的运动响应列表的步骤包括：

根据所述响应谱距计算当前所述计算位置下，所述运动响应的均方差和/或响应周期；

输出包含所述均方差和/或响应周期的运动响应列表。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出所述响应谱距的运动响应列表之前，所述方法还包括：

判断获取的所述给定船体的计算位置是否包括循环位置；

如果否，生成当前所述计算位置下，所述响应谱距的运动响应列表；

如果是，依次获取所述循环位置中的计算位置，继续执行运动响应计算的过程。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出所述响应谱距的运动响应列表之前，所述方法还包括：

判断所述海浪工况条件是否包含多个循环工况；

如果否，生成当前所述计算位置下，所述海浪工况对应的所述响应谱距的运动响应列表；

如果是，依次获取所述海浪工况条件，查找所述运动响应的传递函数，继续执行运动响应计算的过程。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述运动响应列表评估船舶在当前海浪工况条件下的运动性能，以对海上作业决策进行辅助。