1.一种基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建方法,其特征在于,包括:
s1、根据实际的智能船舶靠离泊时的港池环境信息,获取预加载在靠离泊算法测试环境中的风速数学模型、风速离散样本信息和海浪的数学模型、海浪的频谱信息;
s2、根据所述风速数学模型和风速离散样本,建立用于加载在测试环境中的指定时间段内的连续风速;
s3、根据所述海浪的数学模型、海浪的频谱信息,建立用于加载在测试环境中模拟的海浪信息;
s4、在智能船舶靠离泊算法测试环境中加载指定时间段内的连续风速,以及指定时间段内模拟的海浪信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s1包括:
s11、选用swemaair300型热线式风速仪和swa03型万向微风速热线探头,对智能船舶靠离泊时港池的至少一个泊位区域的海面进行风速采样,获得采样的风速信息即风速离散样本信息;
存储采样的风速信号即风速离散样本信息;
其中,采样时距离海面的高度为140-180cm的距离。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤s1包括:
s12、根据所述采样的风速信号,计算风速平均值;
s13、根据风速湍流度的特性信息、风速平均值和采样的风速信号,获取计算时间内风速的波动信息;
s14、根据所述风速的波动信息、风速平均值和采样的风速信号,获取风速数学模型。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤s12中的平均风速
其中,风速采集的一个离散样本{vi}={i=1,2,...,n)信息,n是样本容量。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤s13包括:
风速湍流度tu为:
其中,
风速波动信息中的偏斜度s为:
风速波动信息中的陡峭度k为:
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤s1还包括:
s1-1、根据波浪的波形参数,借助于线性叠加法构建泊位所在区域的海面的波浪,以及获取海面的波浪的三维波浪参数;
s1-2、输入预先选择的港池环境信息、风速数学模型和三维波浪参数,产生用于模拟波浪的随机相位角、各谐波的幅值、海面波高值;
s1-3、根据随机相位角、各谐波的幅值、海面波高值,生成用于加载在测试环境中模拟的海浪信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤s1-1中的波浪的波形参数包括:波峰、波谷、波高、波幅、波长、波数、周期、频率、角频率、波速、初始相位、波倾角。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤s1-2包括:
根据下述公式生成t时刻,海面平衡位置(x0,y0,z0)的信息;
其中,a为波幅的运动半径、t为时刻、μ为波形控制因子、k为波数,ω为角频率、
9.一种基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建系统,其特征在于,包括:
存储器、处理器,所述存储器中存储用于仿真测试环境的至少一个计算机程序,所述处理器执行上述计算机程序,具体包括执行上述权利要求1至8任一所述的基于三维仿真的智能船舶靠离泊算法测试环境构建方法。