可回转多桨推进无人船的运动建模与仿真

可回转多桨推进因机动性好、控制效率高成为无人船重要的推进方式，但其运动控制相对复杂，须对其运动模型进行深入研究。在可回转双桨电力推进船舶的研究基础上，根据船舶分离型运动建模方法，分析可回转四桨推进无人船的运动规律及其在纵荡、横荡和艏摇三个自由度上的作用力，建立可回转四桨船舶的推进与回转运动模型，导出无人船运动线性响应方程。选取了4种典型的螺旋桨组合工况：(1)仅船首两桨工作；(2)仅船尾两桨工作；(3)四桨同时工作；(4)仅右舷两桨工作。通过计算机数值仿真，对比了不同工况下无人船的回转能力。仿真结果表明，无人船在工况(4)下的回转能力最佳，回转半径约为8 m;在工况(1)下的回转能力最差，回转半径约为50 m。最后通过试验验证了该运动模型的有效性。