[发明专利]一种船舶航行增阻等级的评估方法在审

申请号：	201510882440.9	申请日：	2015-12-03
公开（公告）号：	CN105550495A	公开（公告）日：	2016-05-04
发明（设计）人：	姚绪梁;孟令卫;杨光仪;王峰;冯丽媛;王晓伟;徐东泽;丁学超;曾俊;王鹏飞	申请（专利权）人：	哈尔滨工程大学
主分类号：	G06F19/00	分类号：	G06F19/00;G06F17/50
代理公司：	暂无信息	代理人：	暂无信息
地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区***	国省代码：	黑龙江;23
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摘要：
搜索关键词：	一种船舶航行等级评估方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及船舶航行技术领域，尤其涉及一种船舶航行增阻等级的评估方法。

背景技术

随着科技的发展，世界各国大力发展海上产业，船舶作为海上运输的重要工具，已经成为人们重视的焦点。由于海上船舶的航行环境较为复杂，经常会受到海风、海浪及海流的干扰，船舶不可避免的会产生六自由度运动，船舶产生的六自由度运动将使船舶的航行阻力较静水中的航行阻力有所增加。航行阻力的增加将导致航速的降低，影响螺旋桨的推进效率，如需保持原有的航速，需增加螺旋桨的转速。

目前，船舶领域对于航行增阻的认识并不够全面，尤其是关于船舶航行阻力增加和船舶航行姿态内在关系的内容，研究的很少。在船舶控制领域，经常关注控制船舶的航行姿态，而控制航行姿态时，对于航行阻力增加问题几乎没有涉及；而关于船舶航行阻力增加的研究，国内外的研究大多针对船舶设计问题，集中在对船舶航行阻力的预报，以期在设计的船型具有较小的航行阻力，并且通过航行阻力的预报选择合适的螺旋桨。在实际的船舶航行过程中航行增阻的评估方法，现在几乎没有。实际上，在风浪中航行的船舶，其航行增阻可通过减小其六自由度运动的方式予以优化，例如通过操舵、减摇等方式；在航行增阻被有效评估之后，可以为如何增加推进器功率提供有效的参考，以保持船舶的航行速度。

在船舶航行的过程中，船舶控制系统不仅能够有效的控制船舶的六自由度运动，达到期望的航行姿态，同时，还希望在控制的过程中减小船舶的航行增阻，以期达到航行阻力和航行姿态的最优化，减小推进能量的消耗。船舶的航速信息、船舶的航行姿态信息及船舶的推力信息可由船舶上的计程仪及相应的传感器获取。未来，由于绿色船舶的需要，必然要求船舶航行过程中的低能耗，船舶控制系统不仅要使航行姿态最优而且要使船舶航行阻力最优。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种船舶航行增阻等级的评估方法，能够对船舶航行阻力进行有效评估，使船舶控制系统更好地实现对船舶航行的控制。

实现本发明目的的技术方案：

一种船舶航行增阻等级的评估方法，其特征在于：

步骤1：采集船舶航速与船舶航行姿态信息,根据前述信息获得船舶静水阻力和船舶风浪中阻力；

步骤2：对船舶静水阻力、船舶风浪中阻力、船舶推力三个物理量进行预处理；

步骤3：对输入量与输出量进行模糊化，建立论域上的模糊集合，将输入量和输出量分为大PB、中PM、小PS和零ZO四个等级，所说输入量为船舶静水阻力、船舶风浪中阻力和船舶推力，所说输出量为船舶航行增阻；

步骤4：根据模糊规则生成输入输出表，根据输入得到船舶航行增阻等级在辨识论域上的模糊集；

步骤5：解模糊化，得到精确的船舶航行增阻等级。

步骤4中，模糊规则为IF(满足一组条件)THEN(推出一组结论)，具体为：

IF(船舶静水阻力为ZO)AND(船舶风浪中阻力为ZO)AND(船舶推力信息为ZO)THEN(船舶航行增阻等级为ZO)；

IF(船舶静水阻力为ZO)AND(船舶风浪中阻力为PS)AND(船舶推力信息为ZO)THEN(船舶航行增阻等级为PS)；