利索能及
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专利号: 2019113509417
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建方法,其特征在于,包括:S1、根据实际的智能船舶靠离泊时的港池环境信息,获取预加载在靠离泊算法测试环境中的风速数学模型、风速离散样本信息和海浪的数学模型、海浪的频谱信息;所述S1包括:S11、选用SwemaAir300型热线式风速仪和SWA03型万向微风速热线探头,对智能船舶靠离泊时港池的至少一个泊位区域的海面进行风速采样,获得采样的风速信息即风速离散样本信息;

存储采样的风速信号即风速离散样本信息;

其中,采样时距离海面的高度为140‑180cm的距离;

S12、根据所述采样的风速信号,计算风速平均值;

S13、根据风速湍流度的特性信息、风速平均值和采样的风速信号,获取计算时间内风速的波动信息;

所述S13包括:

风速湍流度Tu为:

其中, 瞬时速度v表示为平均风速 与风速波动v'之和,即风速波动信息中的偏斜度S为:

风速波动信息中的陡峭度K为:

S14、根据所述风速的波动信息、风速平均值和采样的风速信号,获取风速数学模型;

S2、根据所述风速数学模型和风速离散样本,建立用于加载在测试环境中的指定时间段内的连续风速;

S3、根据所述海浪的数学模型、海浪的频谱信息,建立用于加载在测试环境中模拟的海浪信息;

S4、在智能船舶靠离泊算法测试环境中加载指定时间段内的连续风速,以及指定时间段内模拟的海浪信息。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S12中的平均风速 为:其中,风速采集的一个离散样本{vi}=(i=1,2,...,N)信息,N是样本容量。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述S1还包括:S1‑1、根据波浪的波形参数,借助于线性叠加法构建泊位所在区域的海面的波浪,以及获取海面的波浪的三维波浪参数;

S1‑2、输入预先选择的港池环境信息、风速数学模型和三维波浪参数,产生用于模拟波浪的随机相位角、各谐波的幅值、海面波高值;

S1‑3、根据随机相位角、各谐波的幅值、海面波高值,生成用于加载在测试环境中模拟的海浪信息。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述S1‑1中的波浪的波形参数包括:波峰、波谷、波高、波幅、波长、波数、周期、频率、角频率、波速、初始相位、波倾角。

5.一种基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建系统,其特征在于,包括:存储器、处理器,所述存储器中存储用于仿真测试环境的至少一个计算机程序,所述处理器执行上述计算机程序,具体包括执行上述权利要求1至4任一所述的基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建方法。