[发明专利]一种智能船舶循迹航行能力计算机仿真测试系统及方法

权利要求书

1.一种智能船舶循迹航行能力计算机仿真测试系统，其特征在于，所述系统包括：测试模式选择模块，测试环境选择模块、船舶类型选择模块、数学模型计算模块，测试场景显示模块、循迹航行算法导入模块，待测算法数据库模块，测试结果显示模块，数据存储模块，测试过程起止模块，回放模块，评价模块，对比模块；

测试模式选择模块，用于确定测试模式及测试路径，所述测试模式为高速循迹模式或低速循迹模式；

所述测试环境选择模块，用于确定测试环境；

所述船舶类型选择模块，用于确定船舶类型；

所述数学模型计算模块，用于基于所述测试模式，测试环境，船舶类型建立船舶运动数学模型，所述船舶运动数学模型用于计算所述航行算法对船舶循迹航行能力进行仿真测试过程中船舶各运动参数的相关信息；

所述测试场景显示模块，用于展示船舶的航向、航速、自身状态及相关的环境三维可视信息；

所述循迹航行算法导入模块，用于导入航行算法；

所述待测算法数据库模块，用于存储待测的循迹航行算法；

所述测试结果显示模块，用于显示测试数据及结果；

所述数据存储模块，用于存储数据；

所述测试过程起止模块，用于控制测试过程的起止；

所述回放模块，用于回放测试过程；

所述评价模块，用于对测试过程和测试结果进行评价；

所述对比模块，用于对比多个测试过程中得到的测试数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试模式选择模块包括：速度模式选择单元，路径模式选择单元；

所述速度模式选择单元，包括高速模式循迹能力测试单元，低速模式循迹能力测试单元；

所述路径模式选择单元，包括正方形路径循迹能力测试单元，Z行路径循迹能力测试单元，椭圆形路径循迹能力测试单元，又型路径循迹能力测试单元，8型路径循迹能力测试单元，自定义路径循迹能力测试单元。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试环境选择模块包括：恒定环境循迹能力设置单元，突变环境循迹能力设置单元；

所述恒定环境循迹能力设置单元，用于设置恒定风、浪、流参数；

所述突变环境循迹能力设置单元包括：自定义设置单元和突变环境参数导入单元；

所述自定义设置单元，用于自定义设置不同时刻的风、浪、流参数，并设置作用时间段；

所述突变环境参数导入单元，用于导入包括不同时刻的风、浪、流参数及作用时间段的文件；

所述突变环境循迹能力设置单元的最短设置周期为1秒。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述船舶类型选择模块包括：船舶类别选择单元，船舶基本参数设置单元，船舶推进器设置单元；

所述船舶类别包括：集装箱船，散货船，客船，邮轮，杂货船，LNG船，滚装船；

所述船舶基本参数设置单元，用于设置船长，船宽，吃水，型深及方形系数；

所述船舶推进器设置单元，用于设置推进器的个数，推进器的功率，推进器的布置位置，舵的个数，舵的尺寸及安装位置。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述循迹航行算法导入模块包括：算法导入单元和算法选择单元；

所述算法导入单元，用于导入待测的循迹航行算法；

所述算法选择单元，用于从所述待测算法数据库模块存储的待测算法中选择待测的循迹航行算法。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试结果显示模块包括：测试数据实时显示单元及测试过程结束后的汇总数据显示单元；

所述测试数据实时显示单元，用于实时显示测试过程中的航速随时间的变化曲线，航向随时间的变化曲线，舵角随时间的变化曲线，船舶航向变化率随时间的变化曲线，船舶航速变化率随时间的变化曲线，船舶航迹偏差量随时间的变化曲线，船舶航向偏差量随时间的变化曲线，船舶的横摇角和纵摇角随时间的变化曲线；

所述汇总数据显示单元，用于显示循迹航行过程中平均航速差，平均航速变化率，平均航向变化率，平均航迹偏差量，平均航向偏差量，船舶平均横倾角，船舶平均纵倾角，船舶循迹完成时间，船舶废气排放量，船舶废水排放量，燃油消耗量，电力消耗量。