[发明专利]基于冰区破冰船护航的多船跟随运动学方法

摘要

本发明公开了一种基于冰区破冰船护航的多船跟随运动学方法。该方法能有效地提高船员的航海经验和安全，并且运用回归分析的方法处理、回归船航行的安全速度，最终得出分析结果。在所提出的多船跟随运动学方法中，采用冰对船的阻力造成的速度和加速度的影响定义波罗地海域冰的情况。同时，将船舶当前时刻的速度和距离数据提取出来并导入多艘船的跟随运动学方法中，利用该方法和当前时刻的数据，达到预测下一时刻安全船速和距离的目的。该运动学方法能够应用于冰区破冰船仿真和试验，充分考虑冰对船的阻力影响和两船之间的安全速度和距离，从而提高该方法建立的模型在船桥模拟器中的真实度和航海安全。

主权项

1.一种基于冰区破冰船护航的多船跟随运动学方法，其特征在于：为了提高航海模拟环境的真实性和航海安全性，提出的模型中考虑了船的安全航速和距离；通过多元线性回归分析对安全速度进行回归；通过冰的阻力计算公式对冰的厚度、浓度在船的速度和加速度上的影响进行分析，从而进一步提高模型的预测精度和模拟航海环境的真实性。具体过程包括以下步骤：步骤一：获取需要进行多艘船跟随行为模型模拟的航行速度和航行距离数据，还有航行过程中冰的厚度、浓度等信息；步骤二：根据获取的航行速度信息和冰厚度、浓度等信息，回归分析得到船在冰区航行的安全速度；步骤三：对冰区的冰对船的阻力情况进行等式分析，对冰的阻力和船航行的速度、冰的厚度等因素进行仿真分析，从而得到冰对船的阻力和船航行速度、冰的厚度等因素之间的关系；步骤四：提取步骤三中的冰对船的阻力，将阻力的数据代入牛顿第二定律当中，将船的质量通过船的长度、宽度、吃水深度等信息求解得到的也代入牛顿第二定律的公式中得出阻力加速度；步骤五：建立在冰区航行的多船跟随行为模型，然后通过验证误差对比仿真结果；步骤六：依据船在下一时刻的实际航行速度和模型预测的下一时刻的航行速度进行对比，并分析误差。