航母运动态势分析方法研究

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1、工学硕士学位论文航母运动态势分析方法研究STUDYONANALYSISOFAIRCRAFTCARRIER’SATTITUDEMOTION魏家庆哈尔滨工业大学2012年7月国内图书分类号：U674.771学校代码：10213国际图书分类号：623密级：公开工学硕士学位论文航母运动态势分析方法研究硕士研究生：魏家庆导师：穆荣军副教授申请学位：工学硕士学科、专业：飞行器设计所在单位：航天工程系答辩日期：2012年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U674.771U.D.C.:623Diss

2、ertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONANALYSISOFAIRCRAFTCARRIER’SATTITUDEMOTIONCandidate：WeiJiaqingSupervisor：ViceProf.MuRongjunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：SpacecraftDesignAffiliation：Dept.ofAstronauticsEngineeringDateofDefe

3、nce：July,2012Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文以随机海浪模型模拟四级海况下的海浪运动作为航母运动的海洋环境，根据对航母所受波动力等影响因素的分析建立航母运动学模型，进而对其在复杂海洋环境下的姿态运动作了相对全面的仿真模拟，并在此基础上分别采用时间序列分析预报法和艏前波法，对航母姿态运动趋势进行极短期预报，并初步提出一种新的预报方式，预报的仿真结果比较理想，基本符合实际情况。所完成的工

4、作可概括为如下几方面：首先，根据随机波动理论，结合实际海浪特点，建立了与真实的四级海况下海洋环境完全相符合的随机海浪模型，模拟航母的运动环境，并对生成的海浪波倾角与波高进行取样储存；其次，在较为全面地分析航母所受的各种外力，并充分考虑航母体积、外型尺寸以及航速航向影响的基础上，根据航母摇摆同海浪波倾角之间的关系，建立航母姿态变化模型，并利用该模型求解出航母的姿态角，用以进行对其横摇和纵摇的数学仿真，同时取样并储存横摇角和纵摇角数据；最后，将前面取样出的波倾角、波高、横摇角及纵摇角的部分分析仿真数据作为历史数据，分

5、别采用时间序列分析法、艏前波法以及本文初步提出的基于遭遇波方法的艏前波法三种时域的预报方法，对航母的横摇和纵摇进行极短期预报，并将预报出的结果同对应的采样结果进行比较分析，对预报的准确度进行验证。关键词：随机海浪；横摇；纵摇；预报-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThethesiscreatesanall-aroundanalogsimulationoftheattitudemotionofaaircraftcarrierincomplicatedmarineenvironmentbywayof

6、creatingakinematicmodelaccordingtotheanalysisoftheinfluencingfactorssuchasthedynamicwave’simpactontheaircraftcarrier,withanmarineenvironmentsimulatedonthebasisofthewavemotioninfourthlevelseastatebywayofrandomseawaymodel.Onthebasisofthissimulaitonthepaperpredi

7、ctstheextremelyshorttermtrendofattitudemotion,adoptingtimeseriesforecastingmethodandbowwavemethodrespectively.Thesimulationissmoothlycarriedoutandtheresultisclosetopracticalsituation.Allthetasksareachievedfromthefollowingaspects.Firstly,accordingtotherandomwa

8、vemotiontheoryandthecharacteristicsofrealseawaves,therandomwavemodelwhichcoincideswiththerealfourthlevelseastatemarineenvironmentisbuilttosimulatethemotionenvironmentandkeepsamplesandreco