张显库，韩 旭

(大连海事大学 航海学院，辽宁 大连 116026)

在航海实践中，有经验的驾驶员在操纵大型油轮时常常发现，即使在非恶劣海况下也很难让船舶保持直线航行，船首呈现出一种不规则的随机摆动，这种现象用常规理论来解释非常困难.如果对这种异常现象不从理论上进行深入研究，可能会对航行安全和高效航运带来不良影响，更会阻碍无人自主船舶的研究进程.相比于其他船舶，大型油轮往往旋回性好而直航性差，很可能是这一特性导致其更容易出现不规则艏摇的现象.本研究以大型油轮为对象研究不规则艏摇现象，所述研究方法也适用于具有类似特性的其他类型船舶.

船舶有6个自由度，但到目前为止横摇运动中的混沌[1]仍是船舶混沌研究的主流，其他维度的研究则相对较少.文献[2]总结了20世纪船舶非线性运动的研究状况，这些研究主要集中在横摇、垂荡、系泊以及可能导致倾覆的打横上.文献[3-4]运用动力学方法研究了小型船在尾迎浪时的异常纵荡，并指出船舶在特定海浪频率与波长下会出现混沌瞬态以及长期混乱运动.事实上除横摇外，航海实践上最关心的是艏摇，因为艏摇直接影响航行的效率.考虑到船舶运动及海况干扰的非线性特性，本研究试图直接用非线性系统理论中的混沌理论来解释航海实践中的异常艏摇现象.混沌现象是一种非线性动力系统中广泛存在的确定性、类随机的过程……