技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种船舶控制领域的技术，具体是一种拖曳系统拖缆长度动态实时预报方法。
相关背景技术
[0002] 针对水下拖曳系统支撑平台与拖体的相对高度会发生动态变化，需不断改变缆长以便使拖体在指定深度或变深度下进行作业，现有技术以往的技术是将拖缆全部一次性全部放出去，没有考虑放缆过程对拖曳系统拖缆模型计算的影响；以往研究拖缆的算法中，母船所释放的拖缆长度大多保持不变，较少有人关注拖体在不同作业深度稳定拖曳时所需的缆长，此时便需要连续预报拖体在指定作业深度或变深度作业时所需的缆长。
具体实施方式
[0030] 如图1所示，为本实施例涉及的一种水下拖曳系统拖缆长度动态实时预报方法，通过构建包含拖缆的运动学与动力学方程的拖曳系统的离散化模型，根据根据离散化模型进行拖缆长度动态预报的数值仿真。
[0031] 经过具体实验，以表1所述参数，进行如表2所示的各工况下的拖缆仿真。
[0032] 表1初始参数设置。
[0033] 表2试验工况
[0034] 如图3‑图5以及表3所示，为不同工况下拖体到达300深度下缆长仿真结果及放缆至100、200、300、400m、500m时拖缆与拖体深度预报结果图。
[0035] 表3拖体在指定抬升高度下缆长计算结果
[0036] 如图6‑图8以及表4所示，为拖体的下降深度随放缆过程的时历曲线与结果。
[0037] 表44kn‑拖体下降深度随放缆过程的计算结果
[0038] 表55kn‑拖体下降深度随放缆过程的计算结果
[0039] 表66kn‑拖体下降深度随放缆过程的计算结果
[0040] 通过数值计算可得到如表3所示拖体在300作业深度下缆长计算结果，本实施例能够预报不同拖体在不同拖曳速度下到达300米深度时所需的缆长。拖体随流速的增加，下降到300米作业位置所需的缆长需更长，同一流速下，拖缆释放的越长，每释放1米缆长拖体所下降的深度随放缆过程不断缩小，且流速越低，拖体到达300作业深度所需的缆长就越短，这也与实验现象保持一致。
[0041] 如图3‑图5所示，本实施例拖缆总长为500m的拖曳系统进行数值仿真计算，选取了在放缆至100、200、300、400m、500m时的结果图。如图3所示，为4kn拖曳航速下，拖曳体下降深度随拖缆释放的连续变化过程。随着拖缆长度逐渐增加，其节点数不断增加，拖曳体下降深度逐渐增加。
[0042] 如图4及图5所示，分别为5kn及6kn拖曳航速下拖体的放缆过程。在同一工况下，随着释放的缆长逐渐增加，拖体的下降深度逐渐增加，拖体在放缆过程中的下降深度是连续性变化，能够在动态预报拖体在不同作业工况下所需的缆长。
[0043] 如表4‑表6所示，通过数值计算得到不同工况下拖体下降深度与拖缆长度的计算结果，验证了本发明无需如以往的方法需要不断改变缆长，才能得到拖体在不同缆长下的作业深度，本发明在实际拖曳作业时可对缆长进行实时高效的连续预报。
[0044] 如图6‑图8所示，为125s仿真计算时间内拖体的下降深度随放缆过程的时历曲线，在不同作业工况下，拖体的下降深度随着拖缆不断释放，拖体的下降深度逐渐增加；在航速不变时，开始放缆时由于拖缆及拖体阻力较小，放出同等缆长时拖体下降深度的增加幅度更大，然而，随着释放的拖缆越长，拖体下降便越困难，与预期实际物理实验现象符合。
[0045] 与现有技术相比，本发明能够在拖缆未完全释放情况下预报拖体在固定作业深度下的缆长，无需如以往技术需不断改变缆长多个缆长下拖体所处深度，即可得到拖体在缆长连续变化下的作业深度，实现了对拖缆长度的动态实时预报。不仅提高了预报的精度，而且大幅提高了计算效率，能够满足因拖体作业深度变化而需要不断修正拖缆长度的作业需求。
[0046] 上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。
