第3章，本章讲述了船舶运动仿真系统设计的过程。首先介绍了设计该仿真系统的意义，其次对系统的需求进行分析，在此的基础上建立概念模型、状态模型，并设计出方案。最后详细介绍本系统的设计方法，并利用LABview实现船舶运动仿真是的运动轨迹、运动姿态的显示、坐标转换及环境干扰对船舶运动的影响。

第4章，通过对船舶仿真系统的建立，详细讲述建立方法，并进行仿真实验。

第二章 船舶操纵运动系统建模

船舶运动仿真系统的主要问题就是要解决船舶的运动数学模型[8]，这也是仿真系统的基础，功能的实现在第三章会中会有介绍。

船舶运动数学模型按模型的结构可分为以下两种：

（1）响应型模型

响应型模型的各个变量的物理意义比较明确，而且变量可以直接通过实体试验的结果获取，从而有效的避免了尺度效应等问题；

（2）状态空间型模型

为了更详细。更准确的描述船舶的操纵运动，这是就要采用状态空间模型。而状态空间型模型又分为整体型模型、分离型模型（MMG）两种模型：

 整体模型

整体型模型必须要用特定的船来进行模拟实验，不仅使用面比较小，而且浪费时间、大量的财力，最终的试验资料也不能通用；

 分离模型

许多学者对于分离模型的研究比较成熟，也给出了许多的估算的方法，其不仅考虑到了不同船舶模型的变化性，而且也考虑了船舶的状态变化。因为仿真精度更高，所以该模型现在也广泛的被使用。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

2。1船舶运动坐标系

研究船舶运动的数学模型，首先要定义坐标系。一般船舶在海洋环境中的运动是具有六自由度的，为了使我们更加便捷的描述船舶运动的特点，就要定义两个坐标系：附体坐标和惯性坐标。如图2-1所示。惯性坐标系就是我们所说的大地坐标系，他是固定在地球表面的，通常用表示，其中规定轴指向正北，轴指向正东，轴指向地心。

用固定坐标系表示水动力会比附体坐标更为复杂，因为船舶的水动力是由船舶与流体之间的相对运动所决定的。在附体坐标中观察船舶与流体的绝对运动，加上船舶与流体之间的相互作用，可以大大的使惯性力和流体之间的计算较为容易的做到。