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日本で一般的に使用されている船舶の操縦運動を模擬した数学モデルは準定常状態を仮定しているため、実際の海域で操縦性能が問題となるような加・減速を伴うような運動をした場合には推定精度が多少落ちることが知られている。そこで、今年度は自由航走状態を模擬した運動を与えた場合の模型船に働く流体力の計測を行った。
流体力の計測に必要なデータを収集するために、水槽において自由航走で操縦性能試験を行った。供試模型は痩せ型船型と肥大船型の2種類とし、船型による影響の確認も併せて行った。ここで得られた航跡や船速、船首方位から曳引台車の指令信号を作成し、曳行状態でも自由航走状態を模擬した運動が与えられるように工夫した。この状態で船体に働く流体力や舵力、推力などの計測を行った。計測されたデータをこれまでに提案されて数学モデルの考え方に基づいた解析を行ったところ、これまでの考え方では説明の出来ない個所があることが確認された。また、水槽で実施した操縦試験に対応したシミュレーション計算を行い、算出される流体力と今回の実験で計測された流体力の比較を行った。旋回運動では定常に近い運動に達した状態では概ね一致したが、定常に至るまでの状態で相違が確認された。これは準定常状態を仮定して定式化が行われているためと考えられる。この個所については運動モデルの変更に取り組んでいる。
本研究課題では操船シミュレータでへの搭載を想定している。そのため、海上技術安全研究所にある操船リスクシミュレータの仕様を調査して、シミュレーション計算プログラムの入出力の変更を行った。残念ながら実機への搭載は試みていないが、実機を模擬した環境において本プログラムが動作することは確認した。
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