船舶操纵性约束模测量系统设计与分析

来源：计算机测量与控制杂志2024年第2期北京时间：

作者：王飞,马雪泉,谢凤伟,吴永顺

单位：上海交通大学

摘要：为解决实验室船舶操纵性约束模实验中的测量及数据分析处理技术问题，开发组建实验测量系统，推导数据分析处理方法，以期实现约束模实验的测量与数据在线分析处理。根据前期研究经验，设计了较为完善的测量硬件系统方案；其中为实现约束模中精确的零相位整周期测量要求，采用光电开关利用数据采集卡的硬件触发启动功能来实现，并给出了整数周期测量的方案；利用最小二乘拟合及傅里叶分析等方法推导给出各船舶水动力导数数据处理方法。在此基础上，作为重点编写了完整的在线测量与数据在线分析程序，主要功能内部独立实现；该系统手工介入频度低，基本实现了测量的自动化，效率得到大幅提高。最后展开实际测量验证，数据的拟合结果与测量结果符合良好，验证了本文系统的可靠性；同时处理结果显示船舶附加质量导数Yv同船舶惯性质量很接近，而导数Yr',Nv'数值很小近于零。

关键词：船舶操纵性;约束模;平面运动机构;傅里叶分析;最小二乘拟合;数据采集;

基金资助：上海交通大学决策咨询课题(JCZXSJB2020)