[发明专利]一种船舶机桨的物理智能控制方法

权利要求书

1.一种船舶机桨的物理智能控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1，利用位于船尾的传感器观测并绘制一定距离内船舶在运行中的尾迹包络线，并将其上传至中控模块；

步骤S2，所述中控模块将所述尾迹包络线与标准尾迹包络线进行比对，根据其大小和形状确定船舶行驶海面的雷诺数，并依据雷诺数判断船舶行驶中受到海面的阻力；

步骤S3，所述中控模块根据船舶行驶中受到海面的阻力控制执行模块调整机桨深度，以避免因湍流造成船舶行驶中造成的额外能量损耗；

步骤S4，利用位于船身的温度传感器确定海面温度，并与中控模块内预设的标准温度进行比对以判断洋流的状态并计算洋流与机桨轴向的夹角，当中控模块计算洋流与机桨轴向形成的夹角后，控制所述执行模块调整机桨夹角；

步骤S5，所述中控模块根据机桨的能耗与船舶行驶速度的关系，判断船舶的行驶状态以确定船舶机桨的调节是否达到预期，当船舶出现失控倾向时，中控模块进行报警。

2.根据权利要求1所述的船舶机桨的物理智能控制方法，其特征在于，所述尾迹包络线为船舶在匀速行使中产生的一组开尔文波的包络线，其为规则四边形，设定标准尾迹包络线a的轨迹为Da，其中线为船舶的航迹。

3.根据权利要求2所述的船舶机桨的物理智能控制方法，其特征在于，所述尾迹包络线D与所述标准尾迹包络线Da具有相同的中线；所述中控模块在所述步骤S2中将尾迹包络路线与标准尾迹包络线Da进行比对并根据比对结果判定船舶的行驶状，

若D被Da包裹，所述中控模块判定海面的雷诺数较低且船舶行驶处于低阻状态，中控模块不对所述执行模块进行调整；

若Da被D包裹，所述中控模块判定海面的雷诺数较高且船舶行驶处于高阻状态，中控模块判定机桨伸入海面以下以克服湍流造成的高能耗、检测海面温度并根据海面温度将机桨与甲板所处平面的夹角调整至对应值；

若D与Da存在交点，所述中控模块判定船舶处于转向状态、将D与Da以靠近船尾的交点作为端点、从该端点向中线作垂线并判定尾迹包络线D与标准包络线Da的包裹关系以判定船舶机桨的伸长量。

4.根据权利要求3所述的船舶机桨的物理智能控制方法，其特征在于，所述中控模块在判定需根据海面温度将机桨中轴与甲板所处平面的夹角A调整至对应值时块根据船舶所处的位置、所处季节以及所处时间节点推算出标准温度T0，所述温度传感器在测定海面温度T后，

若T＞T0，所述中控模块判定当前船舶所处位置的洋流为上升流，计算T与T0的差△T并根据△T确定所述机浆的所需偏移的角度以使机桨的中轴与洋流的方向一致，设定△T＝T-T0；

若T＝T0，所述中控模块判定当前船舶所处位置与经验一致，并根据经验调整机桨的方向角以使机桨中轴与洋流的方向一致；

若T＜T0，所述中控模块判定当前船舶所处位置的洋流为下降流，并根据经验调整机桨转速和夹角，同时发出警报。

5.根据权利要求4所述的船舶机桨的物理智能控制方法，其特征在于，所述中控模块中设有一个第一预设温度差△T1、第二预设温度差△T2、第一预设夹角调整值A1、第二预设夹角调整值A2，其中△T1＜△T2，A1＜A2，

若△T≤△T1，所述中控模块判定机桨中轴与洋流方向近似一致，并不调整机桨中轴与甲板所处平面的夹角A；

若△T1＜△T＜△T2，所述中控模块判定机桨中轴与洋流的夹角会影响能耗，并将机桨中轴与甲板所处平面的夹角A调整至A1；

若△T2≤△T，所述中控模块判定机桨中轴与洋流的夹角A’会影响能耗，并将机桨中轴与甲板所处平面的夹角A调整至A2。