船舶MMG模型源码

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船舶MMG模型源码

详 情 说 明

船舶MMG（Maneuvering Modeling Group）模型是船舶操纵运动仿真的重要数学工具，广泛应用于船舶设计、航行安全评估等领域。该模型通过分解船舶受力特性，将船体、螺旋桨、舵的流体动力作用分别建模，最终耦合为完整的运动方程。

动态仿真实现的核心在于对船舶六自由度运动方程的数值求解。由于横摇/纵摇对平面运动影响较小，MMG通常简化为三自由度（纵荡、横荡、首摇）模型。仿真过程中需实时计算船体受到的水动力、螺旋桨推力以及舵力，其中船体流体导数通过经验公式或CFD计算获得。

旋回圈仿真是MMG模型的典型应用。当船舶执行满舵转向时，模型会逐步计算出船舶重心轨迹的曲率半径、战术直径等关键参数。仿真步长的选择直接影响结果精度，通常采用四阶龙格-库塔法保证数值稳定性。该结果可验证船舶操纵性是否满足IMO标准，或为自动驾驶算法提供测试环境。

扩展方向包括耦合风浪干扰模型、多船交互作用力计算等。开源项目如MMG3D-Python已实现基础框架，但工业级应用仍需针对特定船型进行参数校准。