航海模擬器中拖輪頂推作業(yè)數(shù)學(xué)模型的研究.pdf

1、隨著我國(guó)航運(yùn)事業(yè)的日益繁榮,來(lái)港的船舶逐漸大型化、多樣化,拖輪協(xié)助大型船舶操縱已經(jīng)成為了十分重要的手段,對(duì)拖輪作業(yè)過程的研究已成為航海模擬器研究的重要組成部分之一。因此實(shí)現(xiàn)拖輪頂推作業(yè)運(yùn)動(dòng)的仿真具有重要的實(shí)際意義和理論意義。本文將拖輪作為一個(gè)單獨(dú)本船,通過護(hù)舷模型的假設(shè),研究拖輪頂推作業(yè)的數(shù)學(xué)模型。為此,本文做了以下的工作:
　　 (1)采用碰撞檢測(cè)算法,將拖船與被拖船均用多邊形表示其外輪廓,然后判斷組成拖船輪廓的點(diǎn)是否落在被拖

2、船的多邊形內(nèi)。為提高檢測(cè)精度采用雙向判斷,即除了判斷組成拖船輪廓的點(diǎn)是否落在被拖船的多邊形內(nèi),還要判斷組成被拖船輪廓的點(diǎn)是否落在拖船的多邊形內(nèi)。若有一個(gè)條件滿足,就認(rèn)為兩船發(fā)生了接觸。
　　 (2)建立了橡膠護(hù)舷反作用力的計(jì)算模型。本文將被拖船包圍盒作為護(hù)舷模型,包圍盒輪廓線與被拖船輪廓線的距離為護(hù)舷寬度。進(jìn)行拖船與被拖船碰撞檢測(cè)時(shí),實(shí)際上是與護(hù)舷輪廓線進(jìn)行檢測(cè),通過確定拖輪碰撞點(diǎn)到護(hù)舷輪廓線的最短距離進(jìn)而得出護(hù)舷反作用力。