王玉珍 姜礼平 肖 鹏

（海军工程大学 武汉 430033）

1 引言

舰船构成海上的主要战斗力，各种作战装备如弹炮装备、舰载机等均以舰船海上作战平台为依托。保障舰船航行的安全性，以确保舰船各项作业的顺利完成，是我国海军关注的重点。为此，国内诸多单位陆续开展了舰船运动姿态预报理论的研究［1～3］。

对舰船运动姿态预报的方法［4～5］主要有频域分析法和时域分析法两种，其中，频域分析法假设任何一种无趋势的时间序列都可以分解成若干不同频率的周期波动，从能量叠加角度进行时间序列分析与预报，该方法是一种非常有用的动态数据分析方法，但方法复杂，结果抽象，有一定的使用局限性；时域分析法认为事件的发展通常都具有一定的惯性，通过寻找序列的相关关系进行预报，其理论基础扎实，操作步骤规范，分析结果易于解释，是时间序列预报的主流方法。

2 舰船运动姿态仿真

舰船航行海情复杂，随机海风、海浪、洋流等因素均对舰船运动产生较大影响。本文在仿真随机风浪的基础上构建船舶运动姿态仿真模型。

2.1 随机风浪仿真

随机风浪的建模方法主要为波浪叠加法［6］和有理谱法。本文采用波浪叠加法进行海浪仿真。某一定点海浪在t时刻的振幅表达式如下：

式中，ζai为单元规则波的振幅；ωi为单元规则波的圆频率；εi为单元规则波的相位，可在0～2π之间任意取值，且是等概率分布的。

本文采用纽曼海浪谱进行分析，即：

式中，u为平均风速，m／s；……