[发明专利]基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建方法

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{v_i}＝(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。