马伟佳 庞永杰 杨 衡 吉春正 杜 鑫

（哈尔滨工程大学船舶工程学院1） 哈尔滨 150001） （总参谋部陆航研究所2） 北京 100020）

无人水面艇，简称无人艇或USV（unmanned surface vehicle），其研发晚于陆地机器人、无人机和水下机器人，目前已有多种无人艇应用于科研、军事等领域［1］.国内目前在水面高速无人艇方面的研究还处于起步阶段，在实艇建造方面几乎是空白，与欧美有着非常明显的差距，所以这方面的研究工作对我国跟踪世界潮流，开发实用的高科技海洋军事装备具有重要意义.因为水面高速无人艇艇型以滑行艇为主，所以本文以滑行艇为对象，研究风干扰下滑行艇的操纵性能.

滑行艇因为航速高，其上层建筑受风力的影响较其他船舶尤为显著，研究风干扰下滑行艇的操纵性具有重要的意义.研究滑行艇操纵性可以深入了解样艇的操纵性能，为控制模拟器提供可靠的数学模型，为路径规划提供回转半径、避障距离等重要参数；研究滑行艇特有的回转侧滑、持续内倾、海豚运动等现象，可以对滑行艇的水动力原理有更深刻的认识.

1 滑行艇操纵运动数学模型的建立

1.1 静水中滑行艇操纵运动数学模型

建立随船坐标系，根据质心运动定理和相对于质心运动的动量矩定理来推导得到滑行艇六自由度操纵运动模型［2］.

按照MMG分离模型的思想［3］，将惯性类水动力、粘性类水动力、阻尼力、回复力和动升力等代入式（1）中，就得到了静水中滑行艇完整的操纵运动数学模型［4－5］

式中：X，Y，Z，K，M，N为船体受力在各方向的分量；……