1.一种实际海况下的船舶最佳纵倾航行确定方法,其特征在于,包括:
S1、引入规则波进行船舶拖曳试验获取船速、吃水、纵倾角、阻力和波长数据;
S2、建立波浪条件下船舶航行阻力关于波长船长比、纵倾角、船速的第一反应色阶图,建立静水条件下船舶航行阻力关于船舶吃水、纵倾角、船速的第二反应色阶图;
S3、在船舶实际航行中判断当前海况,若当前海况为波浪条件,则计算当前海况下的有效波长,根据有效波长和船长比、及当前船速确定所述第一反应色阶图上阻力最小的点对应的纵倾角为最佳纵倾角;若当前海况为静水条件,则根据船舶当前吃水和当前船速确定所述第二反应色阶图上阻力最小的点对应的纵倾角为最佳纵倾角。
2.如权利要求1所述的一种实际海况下的船舶最佳纵倾航行确定方法,其特征在于,所述步骤S3中当前海况为波浪条件下的有效波长的具体计算方法为:查询获取当前位置的重力加速度g,通过实时卫星高度计和实时NDBC浮标数据查询得到有效波高HS和风速U10,通过卫星数据实时查询平均波峰周期Tc,根据平均周期经验公式可推得平均波浪周期为:由JONSWAP谱数据,经过上跨零统计得到的经验值,通过最小平方法可以得到有效周期和平均周期的转化公式:Ts=1.486TA (2)
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公式(2)中Ts为有效周期,对公式(2)代入弥散方程σ=gkth(kh)由公式(5)计算出当前海况下的有效波长λ。
3.如权利要求1所述的一种实际海况下的船舶最佳纵倾航行确定方法,其特征在于:所述第一反应色阶图为每一船速对应的航行阻力、波长船长比、纵倾角的反应色阶图;所述第二反应色阶图为每一船速对应的航行阻力、船舶吃水、纵倾角的反应色阶图。
4.如权利要求3所述的一种实际海况下的船舶最佳纵倾航行确定方法,其特征在于,所述步骤S3中根据有效波长及当前船速确定所述第一反应色阶图上阻力最小的点对应的纵倾角为最佳纵倾角的方法具体为:根据当前船速选取对应的反应色阶图,然后在该反应色阶图上确定有效波长和船长比对应的直线,在该直线上找到阻力最小的点对应的纵倾角即为最佳纵倾角。
5.如权利要求1所述的一种实际海况下的船舶最佳纵倾航行确定方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:在船模拖曳水池中引入规则波,更换不同尺度的船模在船模拖曳水池中进行船舶拖曳试验,以获取不同尺度的船模不同船速对应的吃水、纵倾角、阻力和波长数据。