雙船并行航行橫搖姿態(tài)AR預報方法改進研究.pdf

1、船舶的航行補給為船舶提供有利的中遠航行后勤保障，同時提高船舶的作業(yè)范圍與續(xù)航能力，此外，航行補給減少了被補給船舶進出繁忙港口的次數，在減少船舶對基地直接依賴程度的同時也提高了船舶的航行安全。最近幾年來，船舶的航行補給問題引起了廣泛的關注。
　　橫向補給是一種較常使用的補給方式，在此過程中，容易因近距離并行而長生吸力，發(fā)生碰撞，特別在補給時搭建了高架索后，情況變得更為復雜，加劇了吸力產生，更容易發(fā)生碰撞事故，為此需要對雙船并行過程中

2、的運動姿態(tài)有一定的及時預估，來對可能發(fā)生的碰撞危險予以預警，以便預防碰撞發(fā)生。
　　雙船補給過程中的并行航行現象，可以簡化為兩船并行且搭建高架索的力學模型，該模型為非線性模型，如應用已有的水動力理論對其進行建模求解，無論從時間還是精度要求上，都不滿足工程需要，為此需要從其他途徑進行解決。
　　本文擬通過簡化實際情況，通過結合雙船并行階段的特殊條件對常用的普通線性預報方法進行改進，來對雙船并行航行的橫搖姿態(tài)來予以預報，已達到及

3、時預報并提升線性預報模型有效精度下的預報時長的工程應用目的?；谶@一背景，通過查閱對大量國內外相關資料文獻并綜合國內實際情況，本文主要進行如下研究：
　　首先，闡述了研究的背景及意義，綜述各種線性時間序列分析方法。提出本文研究思路。對模橫搖姿態(tài)實驗數據的特性進行定量分析，引入了自相關、偏自相關、ADF等平穩(wěn)性檢驗方法對船舶橫搖運動姿態(tài)時間序列數據進行定量分析，明確其線性特征。同時，分析了常見的數據平穩(wěn)化方法以備出現非平穩(wěn)現象時對數

4、據予以處理。進而得出：在本文試驗工況下，雙船船模橫搖姿態(tài)實驗數據時間序列適用于線性預報且穩(wěn)定性良好，并適宜應用AR模型進行預報分析。
　　基于已知數據特性和現有知識，不考慮雙船近距時的相互作用對船舶橫搖運動姿態(tài)的影響，分別建立各船的AR模型。在定階過程中，通過對比分析常規(guī)的幾種定階方法在預報模型中的效果，從而決定最適宜本船模橫搖姿態(tài)實驗數據時間序列的定階準則，在此過程中發(fā)現定階準則定階效果及模型的預報效果與所選的學習步長密切相關，

5、分析多組工況的學習步長及預報效果的趨勢圖得出適宜本次雙船橫搖姿態(tài)預報的學習步長區(qū)間，同時通過對比選取確定應用AIC準則進行定階。最后檢驗模型的預報結果。
　　研究影響船舶橫搖姿態(tài)的物理因子，選用雙船并行情況下相關因子對雙船間橫搖姿態(tài)運動的相互影響的相關性進行定量計算，來驗證影響因子的作用效果，同時在水動力方面對響應延遲性進行波浪理論分析。在加入影響因子數據的情況下，構建特殊形式的改進的AR線性預報模型，應用改進的AIC準則予以定階