航走浮体の運動にもとづく波浪推定に関する研究

• 研究課題/領域番号: 63550326
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶抵抗・運動性能・計画
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 平山 次清 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (00018061)
• 研究期間 (年度): 1988 – 1989
• 研究課題ステータス: 完了 (1989年度)
• 配分額: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円); 1989年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 1988年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: 船体運動 / 波浪統計 / 不規則波 / スペクトル / 方向波スペクトル / 方向スペクトル

研究概要

海洋波の実態を定量的に把握する事は、船舶、海洋構造物等の浮体の設計・運用にとって基本的に重要であることは論を待たず、また異常海難防止といった観点からは緊急を要する課題である。しかしながら従来の測器による波浪観測方法は静止中の船体あるいは浮体により波浪を推定する方法であり、特に船舶も含めて航走中の浮体において測器計測することは非常に難しく現在でも目視観測に頼っているのが実情である。
そこで本研究では近年進歩の著しいマイクロコンピュ-タを導入し船載型波浪計測装置の新しい手法として、航走中の船体または浮体の運動を自ら計測する事によって逆に船体に対するインプットとしての2次元不規則波をリアルタイムに、かつ統計的に安定して推定しうる手法を考察し、シミュレ-ション等の手法により確認する事を目的とした。初年度は先ず前半に、航走中の浮体運動に基づく波スペクトルの逆算手法について考察した。次に、後半ではどのような運動モ-ドを使った推定方法が良いか等について検討した。また実験水槽において実験を行い前述の解析方法の検討をおこなう場合造波機による2次元波のスペクトルを精度良く求める必要がある。したがってこの点についても検討を行った。
最終年度である本年度は船体運動から波浪スペクトルひいては波統計量を推定する問題に対して統計的に安定した解の得られる推定方法についてル-チン的な推定プログラムを作成し、実船試験デ-タ、水槽試験における解析結果との比較によりその信頼度を高めた。その為に又実験水槽で造波された多方向波の方向スペクトル解析も実施した。具体的には水槽実験によるデ-タ及び手もとにある実船計測デ-タを使用し、リアルタイムで方向スペクトルの推定をし、実験水槽における方向スペクトル、実船試験におけるレ-ダ-画像から求めた波の主方向との比較も行う事により船体運動から波浪を推定する以上の手法をチェックし完成させた。