本發(fā)明涉及船舶，特別涉及一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法和裝置。

背景技術(shù)：

1、船舶參數(shù)橫搖是一種發(fā)生在集裝箱船、汽車運輸船、客船等具有大外漂特征船型的非線性力學(xué)現(xiàn)象，其特點是在迎浪、隨浪浪向下，發(fā)生明顯的、大幅度的橫搖運動(通常迎浪、隨浪是不會引起大幅橫搖運動的，而大幅橫搖運動主要發(fā)生在橫浪)，參數(shù)橫搖發(fā)生時，橫搖角可達20多度，嚴重影響船舶營運安全，造成貨物損失、沉船等。

2、當(dāng)前，船舶參數(shù)橫搖的預(yù)報系統(tǒng)主要是基于航線天氣預(yù)報的，根據(jù)航線海浪的周期、浪向等判斷是否發(fā)生參數(shù)橫搖。此類方法的預(yù)報精度取決于天氣預(yù)報的精度，而參數(shù)橫搖具有鮮明的瞬時性特征，用幾個小時的預(yù)報來判斷一個瞬時現(xiàn)象的發(fā)生是較難的。

3、目前已有的船舶參數(shù)橫搖預(yù)報系統(tǒng)不能有效解決船舶參數(shù)橫搖預(yù)報問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法和裝置。

2、本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

3、一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其包括：

4、通過雷達對船舶周圍海域的海浪進行掃描，得到海浪場信息；

5、根據(jù)雷達掃描結(jié)果，預(yù)報到達船體處的波浪信息；

6、利用預(yù)報的波浪信息，計算船體的運動響應(yīng)，得到理論運動響應(yīng)；由安裝于船體的運動傳感器測量船體運動，得到實測運動響應(yīng)；

7、將實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)進行對比；

8、如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警。

9、進一步地，所述雷達為x波段雷達。

10、進一步地，所述根據(jù)雷達掃描結(jié)果，預(yù)報到達船體處的波浪信息的步驟，包括：根據(jù)雷達掃描結(jié)果，構(gòu)建波浪場數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用波浪傳播模型，預(yù)報到達船體處的波浪信息。

11、進一步地，所述利用預(yù)報的波浪信息，計算船體的運動響應(yīng)，得到理論運動響應(yīng)的步驟，包括：利用預(yù)報的波浪信息，通過船體運動快速預(yù)報方法，計算船體的運動響應(yīng)，得到理論運動響應(yīng)。

12、進一步地，所述如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警的步驟，包括：如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，理論運動響應(yīng)是縱搖為主、橫搖角為小量角，而實測運動響應(yīng)出現(xiàn)大橫搖，且實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)的橫搖差別越來越大，則船舶處于參數(shù)橫搖發(fā)生的初始階段，給出初步預(yù)警。

13、進一步地，所述船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法還包括：給出初步預(yù)警后，結(jié)合當(dāng)前裝載、航速、航線、海浪場信息給出應(yīng)急預(yù)案，操船人員進行警戒處理。

14、進一步地，所述如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警的步驟，包括：如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，實測運動響應(yīng)中的橫搖角達到設(shè)定角度，且理論運動響應(yīng)的橫搖角仍是小量角，則發(fā)出嚴重預(yù)警。

15、進一步地，所述船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法還包括：發(fā)出嚴重預(yù)警后，執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案，通過航行狀態(tài)的改變，規(guī)避參數(shù)橫搖現(xiàn)象的發(fā)生；航行狀態(tài)包括航向、加速、減速。

16、進一步地，所述船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法還包括：如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)相符，實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)都是以橫搖為主，或者都是以縱搖為主，說明船舶在當(dāng)前是處于安全狀態(tài)，則不進行預(yù)警。

17、一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警裝置，其包括：

18、海浪場信息獲得模塊，用于通過雷達對船舶周圍海域的海浪進行掃描，得到海浪場信息；

19、波浪信息預(yù)報模塊，用于根據(jù)雷達掃描結(jié)果，預(yù)報到達船體處的波浪信息；

20、運動響應(yīng)確定模塊，用于利用預(yù)報的波浪信息，計算船體的運動響應(yīng)，得到理論運動響應(yīng)；由安裝于船體的運動傳感器測量船體運動，得到實測運動響應(yīng)；

21、運動響應(yīng)對比模塊，用于將實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)進行對比；

22、預(yù)警模塊，用于如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警。

23、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明針對參數(shù)橫搖具有鮮明的瞬時性特征，可以準確地預(yù)報船舶參數(shù)橫搖的發(fā)生，具有準確、及時的優(yōu)點，實現(xiàn)船舶參數(shù)橫搖現(xiàn)象的在線預(yù)警。

技術(shù)特征：

1.一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，其包括：

2.如權(quán)利要求1所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述雷達為x波段雷達。

3.如權(quán)利要求1所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述根據(jù)雷達掃描結(jié)果，預(yù)報到達船體處的波浪信息的步驟，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述利用預(yù)報的波浪信息，計算船體的運動響應(yīng)，得到理論運動響應(yīng)的步驟，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警的步驟，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法還包括：

7.如權(quán)利要求1所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警的步驟，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法還包括：

9.如權(quán)利要求1所述的船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法，其特征在于，所述船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法還包括：

10.一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警裝置，其特征在于，其包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法和裝置，其中，船舶參數(shù)橫搖在線預(yù)警方法包括：通過雷達對船舶周圍海域的海浪進行掃描，得到海浪場信息；根據(jù)雷達掃描結(jié)果，預(yù)報到達船體處的波浪信息；利用預(yù)報的波浪信息，計算船體的運動響應(yīng)，得到理論運動響應(yīng)；由安裝于船體的運動傳感器測量船體運動，得到實測運動響應(yīng)；將實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)進行對比；如果實測運動響應(yīng)與理論運動響應(yīng)不符，則進行預(yù)警。本發(fā)明針對參數(shù)橫搖具有鮮明的瞬時性特征，可以準確地預(yù)報船舶參數(shù)橫搖的發(fā)生，具有準確、及時的優(yōu)點，實現(xiàn)船舶參數(shù)橫搖現(xiàn)象的在線預(yù)警。

技術(shù)研發(fā)人員：張亞暉,桂滿海,黃禮敏,孫海素,陳康
受保護的技術(shù)使用者：上海船舶研究設(shè)計院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9