程潇旭 吴 峰 钟昊龙 / 陆军航空兵学院学员十三队

基于迭代算法的系泊系统设计

程潇旭 吴 峰 钟昊龙 / 陆军航空兵学院学员十三队

近年来，近海观测网的传输节点对于保障海洋通讯安全和海洋资源开发利用发挥着越来越重要的作用。而只有具备设计合理的系泊系统，才能确保通讯节点在一定的区域内稳定有效地工作。本文在一定假设条件下，对不同的情况，建立了迭代数学模型，并根据工程实践中的设计数据对其进行分析求解，得出相应的结果。

系泊系统；静力分析；迭代算法

前言

某型传输节点的浮标系统可简化为一圆柱体。系泊系统由4节钢管、钢桶、重物球、电焊锚链和特制的锚组成。水声通讯系统安装在一个密封圆柱形钢桶内。钢桶上接第4节钢管，下接电焊锚链。钢桶竖直时，水声通讯设备的工作效果最佳。为了控制钢桶的倾斜角度，钢桶与电焊锚链链接处可悬挂重物球。

系泊系统的设计问题就是确定锚链的型号、长度和重物球的质量，使得浮标的吃水深度和游动区域及钢桶的倾斜角度尽可能小。

本文首先确定锚链的节数、重物球质量、海面风速和水深，然后运用列出力学平衡方程和节点位置方程，最后运用迭代法计算出每个元素的倾角和节点位置，并绘制出系泊系统的形状。

1.泊系系统受力分析

1.1 浮标受力分析

首先从浮标进行受力分析，漂浮于海面的浮标，在定常的风力和水流的作用下将产生漂移，但由于系泊系统的系留作用，浮标漂移一段距离后，必处于某一平衡状态。……