Коэффициент маневренности показывает: Коэффициент маневренности собственного капитала в Excel

Эти денежные средства – одно из условий активного развития фирмы. За их счет происходит расширение компании, модернизация ее составляющих. Для определения коэффициента нужно разделить оборотные средства на размер капитала. Этот показатель отображает данные аспекты:

• Какой процент средств компании имеется в обороте.
• Уровень финансовой независимости организации.

Независимость компании принципиальна для ее развития, предотвращения банкротства.

Формула для расчета

Коэффициенты маневренности рассчитываются по различным формулам. Информация для расчетов берется из бухгалтерского баланса компании. Данные, используемые при расчетах, должны быть максимально точными. Только в этом случае можно получить достоверный результат. Рассмотрим самую простую формулу для расчетов (строки берутся из бухгалтерского баланса):

(Строка 1300 – строка 1100) / строка 1300

Строка 1300 – это размер собственного капитала организации. Первый этап расчетов (строка 1300 – строка 1100) помогает определить размер собственных оборотных средств. Эта формула используется в стандартных условиях.

Как оценить платежеспособность организации на основании бухгалтерского баланса?

Если большая часть пассивов компании включает в себя долгосрочные обязательства, имеет смысл использовать другую, более сложную формулу. При расчетах используется дополнительный показатель – строка 1400. Рассмотрим вид второй формулы:

((Строка 1300 + строка 1400) – строка 1100) / строка 1300

Другая формула нужна в том случае, если большую часть структуры составляют краткосрочные обязательства:

(Строка 1200 – строка 1500) / строка 1300

Также для расчетов может быть использована эта формула:

((Строка 1300 + строка 1400 + строка 1530) – строка 1100) / (строка 1300 + строка 1530)

ВАЖНО! Формулу следует подбирать в соответствии с особенностями компании. Это обеспечит более точные результаты.

Значения, используемые в формуле

В формуле используются следующие значения:

• Строка 1100 – внеоборотные активы.
• Строка 1200 – оборотные активы.
• Строка 1300 – капитал.
• Строка 1500 – обязательства краткосрочного вида.

Соответствующие показатели берутся из баланса.

Что означает тот или иной коэффициент

В результате расчетов по формуле получается определенный коэффициент. На основании его можно судить об особенностях деятельности компании. Рассмотрим значение того или иного коэффициента:

• Меньше 0,3. Такой коэффициент говорит о том, что у компании есть затруднения с развитием. Также это говорит о зависимости от заемных средств, пониженной платежеспособности. Что это обозначает на практике? Организации будет сложно получить займы. Кредиторы будут отказывать фирме из-за ее низкой платежеспособности. Отказывать будут и инвесторы, так как инвестиции в такую компанию не «обещают» получения прибыли.
• От 0,3 до 0,6. Это среднее значение. Оно обозначает нормальную платежеспособность, относительную независимость компании от сторонних средств.
• Больше 0,6. Обозначает высокий уровень платежеспособности, независимость фирмы. Однако точная интерпретация определяется структурой нынешних займов, уровнем ликвидности средств.

Коэффициент 0,6 вовсе не обязательно свидетельствует о хорошем состоянии компании. Все зависит от специфики ее хозяйственной деятельности. Если фирма берет долгосрочные (со сроком погашения от 1 года) займы, коэффициент 0,6 обозначает зависимость компании от займов. Связано это с тем, что прибыль предприятия будет направляться на уплату процентов. По этой причине существуют сложности с модернизацией и расширением компании. Средств на это в достаточном объеме просто нет.

Важно! Если большая часть займов является краткосрочной (со сроком погашения до года), коэффициент больше 0,6 обозначает независимость от кредиторов, а также наличие средств для модернизации производства. Соответственно, в таких условиях компания может успешно развиваться.

Если в компании наблюдается пониженный уровень ликвидности оборотных средств, успешной ее деятельность может считаться только в том случае, если коэффициент значительно превышает 0,6. Если он составляет ровно 0,6 или незначительно превышает этот уровень, это свидетельствует о недостатке свободных средств, которые могут быть направлены на улучшение производства.

Расшифровка коэффициента исходя из специфики отрасли

При интерпретации коэффициента нужно учитывать особенности отрасли, в которой работает компания. Разные отрасли предполагают различную норму рентабельности.

Промышленные, строительные предприятия, субъекты торговли являются низкорентабельными. В данном случае нормой считается более высокий коэффициент.
Для консалтинговых компаний, фирм, работающих в индустрии красоты, нормальной будет высокая рентабельность. В данном случае нормален относительно пониженный коэффициент.

Расшифровка коэффициента исходя из динамики

Нельзя понять состояние компании исходя из одного показателя. Для получения точных результатов нужно регулярно определять коэффициенты и сравнивать их друг с другом. Отслеживание значения в годовой динамике помогает отследить успешность развития компании. Если наблюдается стабильный рост коэффициента, это обозначает следующие аспекты:

• Предприятие своевременно выплачивает займы и не берет все новые и новые кредиты.
• У предприятия есть ресурсы для расширения и модернизации, закупки нового оборудования.
• Компания имеет возможность продолжать финансирование своей деятельности даже в том случае, если доступ к займам закроется.
• Предприятие имеет возможность диверсифицировать производство.

Если коэффициент постепенно уменьшается, это свидетельствует о следующих фактах:

• Высокий уровень кредитной или общей платежной нагрузки. То есть у компании не хватает средств для самостоятельного финансирования своей деятельности.
• Пониженная прибыльность, возникшая вследствие неэффективного управления или других факторов.
• Невозможность в полном объеме инвестировать средства в модернизацию производства.
• Невозможность успешно диверсифицировать предприятие.

Об аналогичных характеристиках свидетельствует коэффициент, остающийся низким (0,3) на протяжении длительного времени.

ВАЖНО! Значение коэффициентов нужно анализировать на протяжении нескольких месяцев. Анализ динамики на протяжении другого времени (месяц, год) может не дать точных результатов. Анализ изменения коэффициента в течение одного месяца не отображает достаточной динамики. В этом случае показатель практически не изменится. Если же анализировать коэффициент на протяжении года, разброс значения будет слишком большим. Невозможно будет отследить причину изменения значения.

ВНИМАНИЕ! Что делать в том случае, если коэффициент снижается? Нужно искать причину. Следует отследить конкретный период, в котором произошло падение значения. Затем следует проанализировать, что именно произошло в этот период. Также причиной низкого коэффициента может являться неправильное управление компанией.

Коэффициент — маневренность — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Коэффициент — маневренность

Cтраница 1

Коэффициент маневренности показывает, какая доля собственных средств находится в мобильной форме, которая позволяет свободно манипулировать ими, увеличивая закупки, изменяя номенклатуру продукции. Высокая величина коэффициента ослабляет опасность, связанную с быстро устаревающими машинами и оборудованием.  [1]

Коэффициент маневренности ( К12) показывает, какая часть собственных оборотных средств предприятия находится в мобильной форме.  [2]

Коэффициент маневренности не изменился, что свидетельствует о неизменности величины собственных средств предприятия, находящихся в мобильной форме, и сохранении возможностей в маневрировании этими средствами на прежнем уровне.  [3]

Коэффициент маневренности показывает какую долю в собственном капитале занимает наиболее мобильный — собственный оборотный капитал. Чем выше этот показатель, тем более кредитоспособной считается компания.  [4]

Коэффициент маневренности вырос с 0 05 до 0 37, что говорит об увеличении мобильности собственных средств предприятия и расширении свободы в маневрировании этими средствами.  [6]

Коэффициент маневренности за анализируемый период снизился незначительно — с 0 3 до 0 277, что свидетельствует об уменьшении величины собственных средств ЗАО Компания, находящихся в мобильной форме. Кроме этого, значение коэффициента за анализируемый период не соответствует нормативному ограничению, а значительно меньше него.  [7]

Коэффициент маневренности показывает, какая доля собственных средств находится в мобильной форме, которая позволяет свободно манипулировать ими, увеличивая закупки и изменяя номенклатуру продукции. Высокий коэффициент ослабляет опасность, связанную с быстро устаревающими машинами и оборудованием.  [8]

Коэффициент маневренности функционирующего ( оборотного) капитала является более информативным показателем платежеспособности, дополняющим рассмотренные выше коэффициенты платежеспособности и ликвидности.  [9]

Коэффициент маневренности собственного капитала определяется как соотношение собственных оборотных средств и всей суммы собственных источников средств.  [10]

Коэффициент маневренности функционирующего капитала — отражает, какая часть функционирующего капитала заморожена в производственных запасах.  [11]

По коэффициенту маневренности собственного капитала можно судить, какая его часть используется для финансирования текущей деятельности, т.е. вложена в оборотные средства, а какая часть капитализирована. Значение этого показателя может ощутимо варьировать в зависимости от отраслевой принадлежности коммерческой организации.  [12]

По коэффициенту маневренности собственного капитала можно судить, какая его часть используется для финансирования текущей деятельности, т.е. вложена в оборотные средства, а какая часть капитализирована. Значение этого показателя может ощутимо варьировать в зависимости от отраслевой принадлежности предприятия.  [13]

По коэффициенту маневренности собственного капитала можно судить, какая его часть используется для финансирования текущей деятельности, т.е. вложена в оборотные средства, а какая часть капитализирована. Значение этого показателя может ощутимо варьировать в зависимости от отраслевой принадлежности коммерческой организации.  [14]

КМд — коэффициент маневренности активов предприятия; ОА — сумма оборотных активов предприятия; А — общая сумма всех сформированных активов предприятия.  [15]

Страницы:      1    2    3

Формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу

Понятие коэффициента маневренности

Наличие требуемым объемом собственных оборотных средств считается  ключевым условием развития бизнеса, так как эти ресурсы чаще всего выступают в качестве основного источника инвестиционной деятельности и модернизации производства.

Формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу вычисляется путем отношения суммы собственных оборотных средств предприятия к показателю, который соответствует объему собственного капитала.

Формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу

Существуют несколько основных формул коэффициента маневренности, при расчете которых используют данные бухгалтерского баланса компании.

Самая простая формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу требует данные из строк 1100 и 1300 ББ. Разница между строкой 1300 и строкой 1100 составляет величину собственных оборотных средств предприятия. Строка 1300 показывает величину капитала компании.

Первая формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу выглядит так:

КМ = (строка 1300 – строка 1100) / строка 1300

Когда в структуре пассивов предприятия существуют большие объемы долгосрочных обязательств, то формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу должна быть дополнена показателями строки 1400 бухгалтерского баланса. В результате формула примет следующий вид:

КМ= ((строка 1300 + строка 1400) — строка 1100) / строка 1300

Предприятия, которые имеют значительные объемы краткосрочных обязательств, могут рассчитывать коэффициент маневренности при помощи формулы, которая определяет величину собственных основных средств разницей между строкой 1200 и 1500 бухгалтерского баланса.

Третий вариант формулы при этом выглядит следующим образом:

КМ = (строка 1200 — строка 1500) / строка 1300

В экономическом анализе хозяйственной деятельности предприятия большое распространение нашла еще одна формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу, в которой задействованы показатели бухгалтерского баланса из строки 1530:

КМ=((строка 1300+ строка 1400+ строка 1530)— строка 1100)/(строка1300+ строка1530)

Нормативное значение

Формула коэффициента маневренности собственного капитала по балансу дает возможность получить следующую информацию:

• Доля собственных средств фирмы, которая находится в обороте;
• Степень финансовой независимости компании.

В зависимости от полученного значения по формуле можно судить об эффективностибизнес-модели компании:

• При значении коэффициента меньше 0,3, можно говорить о серьезных проблемах развития предприятия, высокой степени его зависимости от заемных источников, низкой платежеспособности. Часто в этой ситуации кредиторы вынуждены отказать фирме в предоставлении значительных сумм денежных средств, а инвесторы подвергают сомнению перспективу вложений в это дело.
• При нахождении коэффициента маневренностив интервале0,3-0,6 получается вполне оптимальное значение.
• При превышении коэффициентом маневренности значения 0,6, его интерпретация находится в зависимости от структуры текущих займов, включая степень ликвидности собственных оборотных средств.

Высокий коэффициент маневренности при наличии низкой ликвидности собственных оборотных средств предприятия считается приемлемым лишь в случае, когда значение превышает 0,6. Если же в данном случае коэффициент равен 0,6 (или больше), предприятие может начать испытывать сложности в сфере своевременной конвертации собственных оборотных средств в инвестиции, которые направлены на расширение (модернизацию) производства.

Примеры решения задач

Коэффициент маневренности собственного капитала нормативное значение

Коэффициент маневренности собственного капитала. Формула

Коэффициент маневренности собственного капитала (аналог: коэффициент маневренности) – показывает финансовую устойчивость и отражает долю собственных средств, используемых для финансирования деятельности предприятия. Данный показатель отражает долю собственных оборотных средств в структуре собственного капитала и рассчитывается как отношение собственных оборотных средств к размеру собственного капитала. Собственные оборотные средства представляют собой разницу между собственным капиталом и внеоборотными активам предприятия. Формула расчета коэффициента маневренности собственного капитала следующая:

Если предприятие имеет в балансе долгосрочные пассивы (долгосрочные обязательства), то формула оценки собственных оборотных средств модифицируется в следующий вид:

Еще одним вариантом расчета коэффициента маневренности является использования альтернативного варианта формулы оценки собственных оборотных средств, представляющего разницу между оборотными активами и краткосрочными обязательствами. Формула оценки коэффициента следующая:

Коэффициент маневренности капитала. Норматив

Чем выше показатель маневренности, тем выше финансовая устойчивости и платежеспособность предприятия. Но в тоже время, сверхвысокие значения коэффициента маневренности могут достигаться при резком увеличении долгосрочных обязательств (стр. 1400), что снижает финансовую независимость предприятия. В таблице ниже показана классификация предприятий по уровню коэффициента маневренности.

Для того чтобы определить оптимальный показатель маневренности капитала выбранного предприятия необходимо сопоставить его значения со средними показателями по отрасли, потому что для каждой отрасли могут быть свои оптимальные диапазоны коэффициента. Среднеотраслевой показатель рассчитываются как среднеарифметическое значение коэффициентов предприятий, занимающихся одним видом деятельности (объединенных по коду ОКВЭД). Как правило, на практике коэффициент маневренности оценивается в динамике, это позволяет оценить результативности стратегии и политики управления на предприятии собственными оборотными средствами.

Коэффициент маневренности собственного капитала. Пример расчета в Excel

Рассмотрим пример расчета коэффициента маневренности собственного капитала для предприятия ОАО «Газпром» в Excel. Для этого необходимо получить финансовую отчетность о деятельности предприятия за исследуемый период. Для этого можно воспользоваться сервисом (Investfunds.ru).

Финансовая отчетность ОАО Газпром с сайта Investfunds

Выбрав период рассмотрения два года, мы получаем бухгалтерский отчет компании, представленный ниже и экспортированный в Excel. Для того чтобы рассчитать коэффициент маневренности собственного капитала необходимо использовать строки 1100, 1300 и 1400. Формула расчета в Excel будет иметь следующий вид:

Коэффициент маневренности собственного капитала =(C26+C31-C10)/C26

Пример расчет коэффициента маневренности собственного капитала предприятия в Excel

Коэффициент маневренности капитала для ОАО «Газпром» ниже нормативного , но в тоже время устойчив на протяжении всего рассматриваемого периода. Данный коэффициент ниже норматива, из-за высокого значения нераспределенной прибыли предприятия. Для более детального анализа предприятия следует использовать другие коэффициенты оценки финансовой устойчивости. Кроме этого необходимо учитывать какую роль занимает предприятие в национальной экономике. ОАО «Газпром» является одним лидеров по вкладу в ВВП страны и является стратегически важным предприятием, которые даже в случае кризисов будет получать финансирование и поддержку государства.

к.э.н. Жданов Иван Юрьевич

>Коэффициент маневренности собственного капитала

Еще найдено про коэффициент маневренности

1. Коэффициент маневренности оборотного капитала
   Коэффициент маневренности оборотного капитала Коэффициент маневренности оборотного капитала Коэффициент маневренности оборотного капитала — определение Коэффициент маневренности оборотного капитала —
2. Коэффициент маневренности функционирующего капитала
   Коэффициент маневренности функционирующего капитала Коэффициент маневренности функционирующего капитала Коэффициент маневренности функционирующего капитала — определение Коэффициент маневренности функционирующего капитала —
3. Коэффициент маневренности собственного капитала
   Коэффициента маневренности Коэффициент маневренности собственного капитала формула Коэффициент маневренности собственного капитала рассчитывается по следующей формуле Коэффициент маневренности
4. Нормативы финансовой устойчивости российских предприятий: отраслевые особенности
   Возможно это связано с тем что в атомной отрасли большинство высокотехнологичных компаний относятся к венчурным в результате чего доля собственных средств в активе меньше нежели в традиционных компаниях Коэффициент маневренности собственных оборотных средств Кмсос является следующим рассмотренным коэффициентом Рекомендации № 118 устанавливают нормативное
5. Особенности финансового анализа на предприятиях сельскохозяйственной отрасли
   Сосновка 0,46 0,73 0,72 0,13 0,69 2 Коэффициент маневренности собственного капитала табл 8 Коэффициент маневренности характеризует какая доля источников собственных средств находится
6. Анализ структуры капитала и рентабельности ведущих российских нефтегазовых предприятий
   Нормативное значение соотношения должно быть меньше 0,7 Коэффициент маневренности собственных оборотных средств характеризует способность предприятия поддерживать уровень собственного оборотного капитала и пополнять
7. Финансовая устойчивость организации и критерии структуры пассивов
   Коэффициент финансовой устойчивости п 4 п 5 п 3 0,8-0,9 0,559 0,872 0,313 10 Коэффициент маневренности собственного капитала п 7 п 4 0,2-0,5 0,078 -0,240 -0,318 11 Коэффициент концентрации
8. Коэффициент маневренности собственных оборотных средств
   Коэффициент маневренности собственных оборотных средств Коэффициент маневренности собственных оборотных средств — относится к коэффициентам финансовой устойчивости предприятия Показывает способность предприятия
9. Как оценить финансовую устойчивость предприятия? Нормативы финансовой устойчивости для предприятий строительной отрасли и сельского хозяйствa
   Возможно это связано с тем что в атомной отрасли большинство высокотехнологичных компаний относятся к венчурным в результате чего доля собственных средств в активе меньше нежели в традиционных компаниях 6 Коэффициент маневренности собственных оборотных средств Кмсос указывает на гибкость использования собственных оборотных средств в специальной
10. Финансовый анализ предприятия — часть 5
    Коэффициент соотношения привлеченных и собственных средств 2,855 0,626 Коэффициент маневренности собственного капитала — 1,252 0,075 Коэффициент имущества производственного назначения 0,913 0,861 Коэффициент стоимости
11. Финансовый анализ предприятия — часть 4
    Коэффициент соотношения привлеченных и собственных средств 1,262 4,488 2,855 Коэффициент маневренности собственного капитала 0,522 — 2,177 — 1,252 Коэффициент имущества производственного назначения 0,420 0,826
12. Разработка методики оценки финансовой устойчивости организаций отрасли обрабатывающей промышленности
    Возможно это связано с тем что в атомной отрасли большинство высокотехнологичных компаний относятся к венчурным в результате чего доля собственных средств в активе меньше нежели в традиционных компаниях 6.Коэффициент маневренности собственных оборотных средств КМСОС указывает на гибкость использования собственных оборотных средств в специальной
13. Оценка финансовой устойчивости коммерческой организации и мероприятия по ее повышению
    Лишь коэффициент маневренности на конец 2011 г находится в пределах рекомендуемой нормы 0,2 0,5 Низкие показатели
14. Актуальные вопросы и современный опыт анализа финансового состояния организаций — часть 4
    Коэффициент финансовой независимости в части формирования запасов и затрат ≥ 0,6-0,8 0,259 0,266 0,305 0,007 0,039 Коэффициент маневренности собственного капитала ≥ 0,5 0,583 0,611 0,637 0,028 0,026 Коэффициент финансовой устойчивости ≥
15. Комплексный анализ финансовой устойчивости компании: коэффициентный, экспертный, факторный и индикативный
    В качестве такого интегрального показателя можно использовать следующие коэффициенты финансовой устойчивости коэффициент автономии коэффициент маневренности мобильности собственного капитала уровень финансового левериджа коэффициент обеспеченности процентов к уплате коэффициенты обеспеченности
16. Финансовые коэффициенты
    Коэффициент капитализации Коэффициент маневренности Коэффициент маневренности собственных средств Коэффициент обеспеченности материальных запасов собственными средствами Коэффициент обеспеченности собственными
17. Ранжирование предприятий в группе
    У2 Коэффициент маневренности собственных средств У3 Коэффициент маневренности У4 Коэффициент мобильности всех средств У5 ОАО Арсенал
18. Актуальность коэффициентного метода оценки финансовой устойчивости
    СОС Такие как коэффициент маневренности и коэффициент обеспеченности собственными средствами Величина собственного капитала в оборотных средствах рассчитывается по
19. Анализ финансового состояния в динамике
    У2 45.256 45.362 45.359 45.405 45.83 0.574 Коэффициент маневренности собственных средств У3 456.319 456.388 456.373 456.429 456.562 0.243 Коэффициент маневренности У4 0.311
20. Оценка рыночной и финансовой устойчивости предприятия
    Коэффициентом соотношения мобильных и иммобилизованных средств 1,198 2,155 1,436 7 Коэффициент маневренности -0,299 -0,155 -0,248 Анализ устойчивости финансового состояния на ту или иную дату позволяет

Коэффициент оборачиваемости по методу Госкомстата

Популярен также альтернативный метод вычисления рассматриваемого нами показателя. В чём его сущность?

Такой показатель, как коэффициент маневренности, может пониматься как отношение собственных оборотных средств фирмы к собственным средствам (или собственному капиталу — это одно и то же).

Подобного определения рассматриваемого нами термина придерживается Госкомстат РФ в Методологических рекомендациях по анализу коммерческой деятельности организаций, утвержденных 28.11.2002.

Собственные средства организации определяют как разницу между суммой, соответствующей коду 1300 бухбаланса, и показателем по коду 1100. В свою очередь собственный капитал — это сумма, соответствующая коду 1300.

Таким образом:

1. Вычитаем из числа по коду 1300 то, что соответствует коду 1100.

2. Делим число, получившееся в п. 1, на показатель по коду 1300.

Госкомстат также рекомендует умножать получившийся результат на 100% — таким образом, коэффициент по версии российского ведомства оптимально фиксировать не в десятых долях, а в процентах.

В результате получаем следующую формулу коэффициента маневренности:

Интересные статьи:

Коэффициент маневренности — формула по балансу

Назначение коэффициента

Коэффициент маневренности показывает, какая часть собственного капитала может использоваться для финансирования оборотных активов, а какая направляться на финансирование внеоборотных активов.

При помощи этого коэффициента менеджмент организации сможет делать выводы о соотношении между собственными оборотными средствами и собственными капиталом, а также судить о зависимости от внешних заимствований.

Использование этого показателя для анализа финансово-хозяйственной деятельности заключается не только в его регулярном исчислении и сравнении с нормативным значением коэффициента маневренности собственного капитала, но и в отслеживании в динамике изменения его величины. Выводы на основе коэффициента маневренности следует делать с учетом отраслевой специфики бизнеса.

Как рассчитать коэффициент маневренности собственного капитала по формулам по балансу, расскажем далее.

Об одном из инструментов оценки финансового состояния бизнеса мы рассказали в статье «Горизонтальный и вертикальный анализ бухгалтерского баланса».

5 расчетных алгоритмов

Основная формула для расчета коэффициента маневренности (КМ):

Две следующие формулы расчета коэффициента маневренности собственных оборотных средств представляют собой расширенный вариант основного расчетного алгоритма — в числитель включаются дополнительные показатели в зависимости от структуры пассива баланса.

При наличии в структуре пассивов значительных объемов долгосрочных обязательств числитель формулы дополнится показателем стр. 1400:

Преобладание краткосрочных обязательств в балансе следующим образом трансформирует основную расчетную формулу:

С помощью следующей формулы также можно рассчитать коэффициент маневренности собственного капитала. Числитель и знаменатель одной из рассмотренных выше формул дополняется показателем стр. 1530:

Еще один коэффициент маневренности, используемый в анализе финансово-хозяйственной деятельности, носит название коэффициента маневренности функционирующего капитала. В расчете принимают участие медленно реализуемые активы, оборотные активы и текущие обязательства:

С помощью этого коэффициента можно получить более точную характеристику возможности организации оплачивать текущие расходы.

Детально знакомьтесь с разнообразными формулами с помощью наших публикаций:

С чем сравнить результат

Полученную в результате расчета величину сравнивают с нормативными значениями и делают выводы:

Важно исследование коэффициента маневренности в динамике — последовательно за ряд периодов:

Исследование в динамике коэффициента маневренности функционирующего капитала показывает изменение доли функционирующего капитала, обездвиженного в производственных запасах и долгосрочной дебиторской задолженности. Его снижение имеет положительный эффект для организации.

Какими способами граждане могут маневрировать собственным капиталом, узнайте из статей:

***

Коэффициент маневренности собственного капитала показывает соотношение межу собственными оборотными средствами и собственным капиталом. Данные для его исчисления берутся из бухгалтерского баланса. Есть несколько формул расчета коэффициента маневренности собственного капитала. Важно отслеживать изменение данного финансового показателя в динамике.

***

Больше полезной информации по теме — в рубрике «Бизнес».

Как рассчитать коэффициент маневренности

О финансовой устойчивости предприятия можно сделать вывод, зная степень его зависимости от заемных средств, возможность маневрирования собственным капиталом. Эта информация важна для владельцев компании, ее инвесторов, а также для контрагентов (покупателей готовой продукции и поставщиков сырья).

Инструкция по эксплуатации

1

При анализе финансовой устойчивости можно рассчитать коэффициент маневренности собственного капитала.Он характеризует долю источников собственных средств компании в мобильной форме. Коэффициент маневренности показывает, какая часть оборотных средств находится в обращении, а какая капитализирована. В этом случае оборотный капитал в мобильной форме, компания может свободно маневрировать.

2

Для расчета коэффициента маневренности используйте следующую формулу:

км = SOS / SK, где

SOS — собственный оборотный капитал;

СК — собственный капитал.

Другими словами, коэффициент маневренности — это отношение собственного оборотного капитала компании к собственным источникам финансирования ее деятельности.Рекомендуемое значение этого показателя — 0,5 и выше. Его величина зависит от вида деятельности предприятия. В капиталоемких отраслях ее нормальный уровень, как правило, ниже, чем в материалоемких.

3

Вы можете увидеть размер собственного капитала в разделе III пассивов баланса. Что касается объема оборотных средств, то это оценочная стоимость. Вы можете найти его одним из следующих способов:

1) SOS = SK — VA, где

СК — собственный капитал предприятия;

ВА — внеоборотные активы.

2) SOS = OA — KO, где

ОА — оборотные средства;

КО — краткосрочные обязательства предприятия.

Данный показатель характеризует долю собственного капитала, которая используется для финансирования его текущей деятельности (формирования оборотных средств).

4

Необходимо учитывать, что в динамике коэффициент маневренности должен увеличиваться. Однако его резкий рост не свидетельствует о нормальном развитии предприятия. Это связано с тем, что увеличение данного коэффициента возможно при увеличении оборотных средств или при уменьшении собственных источников компании.Это означает, что резкое увеличение этого показателя автоматически вызовет снижение других, например, коэффициента автономии, что свидетельствует о повышенной зависимости предприятия от кредиторов.

Коэффициенты маневрирования корабля | Скачать таблицу

В течение последних десятилетий применение имитационных моделей судов для обучения пилотов, проектирования судов, планирования и строительства гаваней и водных путей, планирования сложных морских операций и других инженерных целей значительно расширилось.Несмотря на определенные улучшения в методах моделирования и экспериментов, достоверность таких моделей все еще сомнительна. Большинство работ по валидации выполняется для выбранных судов — в полном масштабе или в модельном масштабе, с целью валидации самого программного обеспечения для моделирования. Программное обеспечение для моделирования может моделировать различные корабли с соответствующими коэффициентами или настройкой симулятора. Когда программное обеспечение для моделирования настроено для моделирования определенного корабля, мы называем это имитационной моделью этого корабля. Такая имитационная модель также нуждается в валидации, и даже если имитационное программное обеспечение было валидировано для стандартного судна, это не означает, что имитационная модель рассматриваемого судна не нуждается в валидации.В настоящее время валидация имитационной модели корабля обычно основана на экспертном мнении одного или нескольких пилотов. Если они придут к выводу, что поведение модели реалистично и похоже на поведение реального корабля, модель считается проверенной. Однако такой подход, конечно, весьма субъективен. Эта диссертация посвящена методам объективной проверки имитационных моделей маневрирования судов. Такая проверка может быть выполнена путем сравнения аналогичных испытаний, выполненных на реальном корабле и его имитационной модели.Основная проблема такого подхода — отсутствие надежных натурных экспериментальных данных. Такие данные могут быть получены в результате специальных стандартных испытаний или записаны во время нормальной эксплуатации судна. Обычно выполняется только одно повторение каждого типа стандартного испытания, что делает невозможным оценку экспериментальной неопределенности. Однако знание неопределенности чрезвычайно важно: если неопределенность слишком велика, например, из-за сильного воздействия таких факторов окружающей среды, как ветер, волны и течение, испытания не могут быть использованы для проверки.В данной диссертации предлагается практический метод оценки неопределенности с использованием имитационной модели. Этот метод основан на моделировании Монте-Карло и позволяет распространять неопределенность входных параметров (таких как влияние окружающей среды или параметры управления) через модель для оценки неопределенности результата испытания. Таким образом, метод может быть использован для компенсации отсутствия результатов повторных испытаний. Кроме того, предлагается процедура глобального анализа чувствительности для выявления вкладов в общую неопределенность отдельных входных факторов и их эффектов взаимодействия.В отличие от результатов специальных испытаний, эксплуатационные данные часто содержат несколько повторений аналогичных нестандартных испытаний с небольшими вариациями управляющих входных данных и неизвестными условиями окружающей среды. В дипломной работе предлагается метод «умного усреднения» таких маневров. Метод основан на идентификации упрощенной вспомогательной модели, называемой метамоделью, с одновременным использованием множества аналогичных испытаний. Затем метамодель используется для моделирования аналогичного испытания, отражающего собственное поведение корабля.Это моделирование позже используется в качестве эталона для проверки исходной имитационной модели. Когда доступно сложное нестандартное испытание, например, записанное при нормальной эксплуатации корабля, возникает вопрос о сравнении с имитационной моделью. В дипломной работе предлагается подход, основанный на расчете остаточной силы. Согласно этому подходу, экспериментальные измерения скоростей и ускорений в выбранные моменты времени используются для оценки всех сил, действующих на корабль, согласно имитационной модели.Вместе с силами инерции баланс сил должен быть равен нулю. Однако, поскольку модель не является идеальным представлением реальности, эта остаточная сила будет отличаться от нуля и может использоваться в качестве метрики проверки. Такой подход имеет ряд преимуществ по сравнению с прямым сравнением экспериментальных и смоделированных временных рядов скоростей, например, интегрирование не требуется, различные степени свободы разделены, части временного ряда с сильным шумом могут быть исключены, и другие.Наконец, в диссертации исследуется проблема неопределенности модели. Вклады коэффициентов модели в неопределенность прогнозов модели изучаются как для гидродинамических коэффициентов корпуса, так и для коэффициентов взаимодействия и управления. Обнаружено, что обе группы могут привести к одинаково большой неопределенности прогнозов модели. Таким образом, для повышения качества имитационных моделей маневрирования такое же внимание следует уделять определению коэффициентов взаимодействия, как и гидродинамических коэффициентов.Множественная идентификация системы со случайными начальными условиями показала, что разные наборы коэффициентов модели могут привести к аналогичным характеристикам модели. Таким образом, может быть сложно определить единственный уникальный набор коэффициентов модели.

Модель маневрирования с 6 степенями свободы для быстрой оценки гидродинамических воздействий в глубоких и мелководных водах

Основные моменты

•

We представить модульную математическую модель с 6 степенями свободы и эталонную методику для быстрой оценки траекторий маневрирования кораблей.

•

Метод применим как к одно-, так и к двухвинтовой силовой установке.

•

Короткие волны идеализируются путем численного интегрирования по профилю ватерлинии судна.

•

Гидродинамические силы и производные в плоскости реализуются с помощью доступных полуэмпирических методов, данных CFD или модельных испытаний.

•

Результаты подтверждены для диаметра поворота и зигзагообразных траекторий контейнеровоза, танкера, военного корабля и пассажирского судна.

Abstract

Мы представляем модульную математическую модель и эталонную методику для быстрой оценки траекторий маневрирования и истории движения одно- и двухвинтовых силовых установок. Демпфирование радиационной качки, крена и тангажа оценивается с помощью нелинейного унифицированного инструмента для измерения мореходности / маневрирования во временной области с использованием численных тестов затухания, а затем применяется к модели с 6 степенями свободы в форме критического демпфирования и собственного периода. Короткие волны идеализируются путем численного интегрирования по профилю ватерлинии судна, а соответствующие гидродинамические воздействия реализуются в формате кривой реакции.Для быстрой оценки гидродинамических сил в плоскости корпуса используются производные с помощью полуэмпирических методов, CFD или данных модельных испытаний. Результаты подтверждаются результатами экспериментов, доступных для зигзагообразных траекторий и траекторий поворота судов с различными формами корпуса и конфигурациями движителей. Сделан вывод о том, что представленный подход применим для прогнозирования траекторий маневрирования существующих или новых судов и для оценки скорости уклонения на пути касания до посадки на мель.

Ключевые слова

Безопасность судна

Анализ быстрого маневрирования

Справочная техника

Уклончивость

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Введение в стандартный метод MMG для прогнозирования маневрирования судов

Во-первых, уравнения движения для выражения маневрирующих движений для корабля с одним гребным винтом и одним рулем и имитационная модель описаны гидродинамические силы, действующие на корабль.4 d \) соответственно. Компонент скорости безразмерен \ (U \), а компонент длины — \ (L_ {pp} \).

Допущения и системы координат

Используются следующие допущения:

• Корабль — твердое тело.

• Гидродинамические силы, действующие на судно, рассматриваются квазистационарно.

• Поперечная составляющая скорости мала по сравнению с продольной составляющей скорости.

• Скорость корабля невелика, поэтому волновым эффектом можно пренебречь.

• Метацентрическая высота \ (\ overline {GM} \) достаточно велика, и влияние сцепления крена на маневрирование незначительно.

На рисунке 1 показаны системы координат, используемые в данной статье: фиксированная в пространстве система координат \ (o_0 \) — \ (x_0y_0z_0 \), где плоскость \ (x_0 \) — \ (y_0 \) совпадает с неподвижной водой. поверхность и ось \ (z_0 \) направлены вертикально вниз, а неподвижная система координат движущегося корабля \ (o \) — \ (xyz \), где \ (o \) берется на миделе корабля, а \ ( Оси x \), \ (y \) и \ (z \) направлены к носу корабля, к правому борту и вертикально вниз, соответственно.2} \). Центр тяжести корабля \ (G \) находится в \ ((x_G, 0, 0) \) в системе \ (o \) — \ (xyz \). Тогда боковая составляющая скорости в центре тяжести \ (v \) выражается как

$$ \ begin {выравнивается} v & = v_m + x_Gr \ end {выравнивается} $$

(1)

Одной из особенностей данной модели является использование системы координат, привязанной к миделю. Это может быть удобно при рассмотрении тестов на скрытой модели с различными условиями нагрузки, такими как полная и балластная нагрузки.При использовании начала центра тяжести, например, координата положения руля / гребного винта изменяется в условиях полной и балластной нагрузки, поскольку продольное положение центра тяжести обычно изменяется в различных условиях нагрузки. Использование системы координат, основанной на миделе, может избежать таких неприятностей.

Уравнения движения

Маневренные движения судна в стоячей воде представлены в виде нагона, раскачивания и рыскания. Уравнения движения выражаются как

$$ \ begin {align} \ left.\ begin {array} {l} m (\ dot {u} — vr) = F_x \\ m (\ dot {v} + ur) = F_y \\ I_ {zG} \ \ dot {r} = M_z \\ \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(2)

В уравнении. 2 неизвестными переменными являются \ (u \), \ (v \) и \ (r \). Здесь \ (F_x \), \ (F_y \) и \ (M_z \) выражаются следующим образом:

$$ \ begin {align} \ left. \ begin {array} {l} F_x = -m_x \ dot {u} + m_yv_mr + X \\ F_y = -m_y \ dot {v} _m — m_xur + Y \\ M_z = -J_ {z} \ dot {r } + N_m — x_GF_y \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(3)

Добавленные члены массового сцепления по отношению к \ (v_m \) и \ (r \) не учитываются в практических целях.2m + J_ {z}) \ dot {r} + x_Gm (\ dot {v} _m + ur) = N_m \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(4)

Ур. 4 — решаемые уравнения движения.

Правая часть уравнения. 4 \ (X \), \ (Y \) и \ (N_m \) выражаются как

$$ \ begin {align} \ left. \ begin {array} {l} X = X _ {\ rm H} + X _ {\ rm R} + X _ {\ rm P} \\ Y = Y _ {\ rm H} + Y _ {\ rm R} \\ N_m = N _ {\ rm H} + N _ {\ rm R} \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(5)

Нижний индекс H, R и P означает корпус, руль направления и гребной винт соответственно.2 \, N _ {\ rm H} ‘(v_m’, r ‘), \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(6)

, где \ (v_m ‘\) обозначает безразмерную боковую скорость, определяемую \ (v_m / U \), а \ (r’ \) безразмерную скорость рыскания \ (rL_ {pp} / U \). \ (X _ {\ rm H} ‘\) выражается как сумма коэффициента сопротивления \ (R_0’ \) и полиномиальной функции 2-го и 4-го порядка от \ (v_m ‘\) и \ (r’ \). \ (Y _ {\ rm H} ‘\) и \ (N _ {\ rm H}’ \) выражаются как полиномиальная функция 1-го и 3-го порядка от \ (v_m ‘\) и \ (r’ \):

$$ \ begin {align} \ left.3, \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(7)

где \ (X_ {vv} ‘\), \ (X_ {vr}’ \), \ (X_ {rr} ‘\), \ (X_ {vvvv}’ \), \ (Y_v ‘\), \ (Y _ {\ rm R} ‘\), \ (Y_ {vvv}’ \), \ (Y_ {vvr} ‘\), \ (Y_ {vrr}’ \), \ (Y_ {rrr} ‘\ ), \ (N_v ‘\), \ (N _ {\ rm R}’ \), \ (N_ {vvv} ‘\), \ (N_ {vvr}’ \), \ (N_ {vrr} ‘\) , и \ (N_ {rrr} ‘\) называются гидродинамическими производными при маневрировании. Обратите внимание, что выражение полиномиальной функции 1-го и 3-го порядка, например Eq. 7 превосходит другое выражение, такое как полиномиальная функция 1-го и 2-го порядка, с точки зрения точности оценки для \ (Y _ {\ rm H} ‘\) и \ (N _ {\ rm H}’ \) [3, 5] .2 + k_1J _ {\ rm P} + k_0 \ end {align} $$

(10)

\ (J _ {\ rm P} \) записывается как

$$ \ begin {align} J _ {\ rm P} & = \ frac {u (1-w _ {\ rm P})} {n _ {\ rm P} D _ {\ rm P}} \ end {align} $$

(11)

\ (w _ {\ rm P} \) меняется с маневренными движениями в целом, и были представлены несколько формул, например,

$$ \ begin {выровнены} w _ {\ rm P} / w _ {\ rm P0} & = \ exp (-4 \ beta _ {\ rm P} ^ 2) \ end {align} $$

(12)

$$ \ begin {align} (1-w _ {\ rm P}) / (1-w _ {\ rm P0}) & = 1 + C_1 \ left (\ beta _ {\ rm P} + C_2 \ beta _ {\ rm P} | \ beta _ {\ rm P} | \ right) ^ 2 \ end {align} $$

(13)

$$ \ begin {align} (1-w _ {\ rm P}) / (1-w _ {\ rm P0}) & = 1+ (1- \ cos ^ 2 \ beta _ {\ rm P}) ( 1- | \ beta _ {\ rm P} |), \ end {align} $$

(14)

, где \ (\ beta _ {\ rm P} \) — это геометрический угол втекания к воздушному винту при маневрировании; он определяется как

$$ \ begin {align} \ beta _ {\ rm P} & = \ beta -x _ {\ rm P} ‘r’ \ end {выровнено} $$

(15)

Ур.12–14 представлены в работах. [4, 9, 10] соответственно. Однако точность оценки формул. 12 и 14 было мало. Кроме того, физический смысл \ (C_1 \) и \ (C_2 \) в формуле. 13 не понятно. В этой статье формула представлена ​​как

$$ \ begin {align} (1-w _ {\ rm P}) / (1-w _ {\ rm P0}) & = 1+ \ left \ {1- \ exp (-C_1 | \ beta _ {\ rm P} |) \ right \} (C_2-1) \ end {выравнивается} $$

(16)

Из уравнения. 16, мы видим, что

$$ \ begin {выровнены} (1-w _ {\ rm P}) / (1-w_ {P0}) \ rightarrow C_2 \ quad \ text {at} | \ beta _ {\ rm P} | \ rightarrow \ infty \ end {align} $$

(17)

Следовательно, \ (C_2 \) означает значение \ ((1-w _ {\ rm P}) / (1-w _ {\ rm P0}) \) в целом \ (| \ beta _ {\ rm P} | \).Тогда \ (C_1 \) представляет характеристику изменения следа по сравнению с \ (\ beta _ {\ rm P} \). Таким образом, физический смысл \ (C_1 \) и \ (C_2 \) ясен для уравнения. 16. Фактическая характеристика следа — асимметрия относительно \ (\ beta _ {\ rm P} \) из-за эффекта вращения винта. Затем другое значение \ (C_2 \) должно быть принято для плюс / минус \ (\ beta _ {\ rm P} \) в уравнении. 16. Точность подгонки обсуждается в разд. 4.3.

В выражении \ (X _ {\ rm P} \) исключено влияние рулевого управления на тягу винта \ (T \).Вместо этого эффект учитывается в компоненте силы руля направления \ (X _ {\ rm R} \), как показано в следующем разделе.

Гидродинамические силы рулевого управления

Эффективные силы руля направления \ (X _ {\ rm R}, Y _ {\ rm R} \) и \ (N _ {\ rm R} \) выражаются как

$$ \ begin {выровнены } \левый. \ begin {array} {l} X _ {\ rm R} = — (1-t _ {\ rm R}) F_ {N} \ sin \ delta \\ Y _ {\ rm R} = — (1 + a _ {\ rm H}) F_ {N} \ cos \ delta \\ N _ {\ rm R} = — (x _ {\ rm R} + a _ {\ rm H} x _ {\ rm H}) F_ {N} \ cos \ дельта, \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(18)

где \ (F_ {N} \) — нормальная сила руля направления.Обратите внимание, что касательная сила руля направления не учитывается в формуле. 18. \ (t _ {\ rm R}, a _ {\ rm H} \) и \ (x _ {\ rm H} \) — это коэффициенты, представляющие в основном гидродинамическое взаимодействие между корпусом корабля и рулем. \ (T _ {\ rm R} \) называется коэффициентом уменьшения сопротивления рулевого управления и определяет коэффициент уменьшения сопротивления руля по сравнению с \ (F_ {N} \ sin \ delta \), что означает продольную составляющую \ (F_ {N} \) [3]. Фактически, \ (X _ {\ rm R} \) включает в себя компонент изменения тяги гребного винта из-за рулевого управления, как указано в разд.2.4. Следовательно, \ (t _ {\ rm R} \) означает коэффициент уменьшения сопротивления руля направления и увеличения тяги винта, вызванного рулевым управлением. Увеличение тяги гребного винта происходит за счет увеличения номинального следа в положении гребного винта за счет рулевого управления. С другой стороны, механизм вычитания сопротивления руля за счет рулевого управления в настоящее время не ясен, хотя составляющая тангенциальной силы руля направления не учитывается в формуле. 19 может включать \ (t _ {\ rm R} \).

\ (a _ {\ rm H} \) и \ (x _ {\ rm H} \) называются коэффициентом увеличения усилия на руле направления и положением дополнительной составляющей поперечной силы соответственно.\ (A _ {\ rm H} \) представляет коэффициент поперечной силы, действующей на корпус судна при рулевом управлении, по сравнению с \ (F_ {N} \ cos \ delta \), что означает боковой компонент \ (F_ {N} \) . Величина \ (a _ {\ rm H} \) составляла почти 0,3–0,4 при испытаниях танков [9], и это означает, что поперечная сила, действующая на судно при рулевом управлении, увеличивается примерно на 30–40% больше, чем нормальная сила на руле. составная часть. \ (X _ {\ rm H} \) означает продольную точку действия дополнительной поперечной составляющей силы. Измеренное значение \ (x _ {\ rm H} \) было почти \ (- 0.45L_ {pp} \), а дополнительная сила действует на кормовую часть корпуса. Это явление можно понять, если учесть гидродинамическое взаимодействие крыла с закрылком. Тогда корпус судна и руль направления рассматриваются как основное крыло и закрылки соответственно, как показано на рис. 2. Подъемная сила создается на самом руле за счет рулевого управления и, в то же время, дополнительной составляющей силы, \ (\ Дельта Y \) на рис. 2 наводится на корпус корабля. \ (\ Delta Y \) возникает из-за гидродинамического взаимодействия между корпусом (основным крылом) и рулем направления (закрылки).{-1} \ left (\ frac {v _ {\ text {R}}} {u _ {\ text {R}}} \ right) \ simeq \ delta — \ frac {v _ {\ text {R}}} { u _ {\ text {R}}} \ end {align} $$

(21)

Предполагая, что угол штурвала равен нулю, когда \ (\ beta \) и \ (r ‘\) равны нулю, \ (v _ {\ rm R} \) можно выразить следующим образом:

$$ \ begin {выровнено } v _ {\ rm R} & = U \, \ gamma _ {\ rm R} \ beta _ {\ rm R0} \ end {align} $$

(22)

Здесь \ (\ gamma _ {\ rm R} \) называется коэффициентом выпрямления потока и обычно меньше 1.0. Это означает, что фактический угол притока к рулю становится меньше геометрического угла притока \ (\ beta _ {\ rm R0} \). Явление выпрямления потока возникает из-за наличия потока проскальзывания корпуса и гребного винта, как показано на рис. 3. \ (\ beta _ {\ rm R0} \) выражается как сумма угла сноса корпуса \ (\ beta \) и изменение скорости притока из-за рыскания \ (- x _ {\ rm R} ‘r’ \). Здесь \ (x _ {\ rm R} ‘\) — безразмерная продольная координата положения руля направления и должна быть \ (- 0,5 \). Однако получение значения \ (x _ {\ rm R} ‘\) в экспериментах на самом деле не было \ (- 0.5 \) и близка к \ (- 1.0 \) [9]. Это означает, что явление выпрямления потока при поворотном движении не так просто. Здесь эффективный угол притока к рулю направления \ (\ beta _ {\ rm R} \) заново определен с использованием нового символа \ (\ ell _ {\ rm R} ‘\) вместо \ (x _ {\ rm R} ‘\). Тогда \ (v _ {\ rm R} \) выражается как

$$ \ begin {выровнено} v _ {\ rm R} & = U \, \ gamma _ {\ rm R} \ beta _ {\ rm R } \ end {align} $$

(23)

где

$$ \ begin {выровнено} \ beta _ {\ rm R} & = \ beta — \ ell _ {\ rm R} ‘r’ \ end {align} $$

(24)

Здесь \ (\ ell _ {\ rm R} ‘\) рассматривается как экспериментальная константа для точного выражения \ (v _ {\ rm R} \) и может быть получена из теста связанной модели.

Скорость и угол наклона руля

Характеристика \ (\ gamma _ {\ rm R} \) значительно влияет на симуляцию маневрирования, поэтому мы должны правильно ее зафиксировать. Значение \ (\ gamma _ {\ rm R} \) обычно принимает разную величину для поворота левого и правого борта, и это одна из причин асимметричных движений при повороте левого и правого борта. Эффект выпрямления потока был сначала отмечен Фуджи и Туда [13], а затем формула уравнения (1).2 + (1- \ eta)}, \ end {align} $$

(25)

, где \ (\ varepsilon \) означает отношение доли спутного следа в положении руля направления к таковому в положении гребного винта, определяемом как \ (\ varepsilon = (1-w _ {\ rm R}) / (1-w _ {\ rm P} ) \). \ (\ Kappa \) — экспериментальная постоянная.

Влияние мощности двигателя на маневренность VLCC в стоячей воде и неблагоприятных погодных условиях

Для исследования используется метод моделирования во временной области на основе MMG [1, 9].Схема метода моделирования описана в этом разделе.

Системы координат

На рисунке 5 показаны системы координат, использованные в этом исследовании. В частности, фиксированная в пространстве система координат была обозначена как \ (o_0-x_0y_0z_0 \), где плоскость \ (x_0-y_0 \) совпадала с поверхностью неподвижной воды, а ось \ (z_0 \) — направлена ​​вертикально вниз. Система координат движущегося корабля была обозначена как \ (o-xyz \), в которой o считалось на миделе корабля, а оси x , y и z были направлены в сторону судна. лук, я.2m + J _ {{z}}) \ dot {r} + x_ {G} m (\ dot {v} _ {m} + ur) = N \ end {align} \ right \} $$

(1)

где м обозначает массу корабля, \ (I_ {zG} \) обозначает момент инерции вокруг центра тяжести, \ (m_ {x} \) и \ (m_ {y} \) обозначают добавленные массы Направление оси x и направление оси y соответственно, а \ (J_ {z} \) обозначает добавленный момент инерции. Уравнение (1) обозначает решаемые уравнения движения. Неизвестные переменные соответствовали u , \ (v_ {m} \) и r .Кроме того, X , Y и N в правой части уравнения. (1) обозначают импульсную силу, боковую силу и момент рыскания вокруг миделя, за исключением составляющих добавленной массы, соответственно, и выражаются следующим образом:

$$ \ begin {align} \ left. \ begin {array} {lll} X & {} = & {} X_ {H} + X_ {R} + X_ {P} + X_ {W} + X_A \\ Y & {} = & {} Y_ {H} + Y_ {R} + Y_ {W} + Y_A \\ N & {} = & {} N_ {H} + N_ {R} + N_ {W} + N_ {A} \ end {array} \ right \} \ end {выровнено} $$

(2)

Здесь нижние индексы H , R и P обозначают корпус, руль направления и гребной винт соответственно.Силы с индексами H , R и P могут быть предсказаны с помощью стандартного метода MMG [1]. Индекс W обозначает индуцированные волной устойчивые силы в нерегулярных волнах, а A обозначает силы ветра. Решая уравнение движения, т.е. (1) численно можно было определить маневренные движения корабля.

Устойчивые силы, вызванные волной

Устойчивые силы, индуцированные волной в нерегулярных волнах (\ (X_ {W}, Y_ {W}, N_ {W} \)), выражаются следующим образом:

$$ \ begin { выровнено} \ влево.2 \, \ overline {C _ {{NW}}} (T_ {v}, \ chi _0) \ end {array} \ right \} \ end {align} $$

(3)

где \ (\ rho \) обозначает плотность воды, \ (H_ {1/3} \) обозначает значительную высоту волны, а g обозначает ускорение свободного падения. Усредненный коэффициент добавленного сопротивления, вызванного волной в нерегулярных волнах (\ (\ overline {C _ {{XW}}} \)), выражается как функция скорости судна (обозначается как U ), усредненного периода волны (обозначается как \ (T_ {v} \)) и относительное направление волны (обозначается как \ (\ chi _0 \)).Влияние скорости на \ (\ overline {C _ {{XW}}} \) нельзя игнорировать. Напротив, влияние скорости на усредненные коэффициенты устойчивой боковой силы, вызванной волной, и момента рыскания в нерегулярных волнах (\ (\ overline {C _ {{YW}}}}), \ (\ overline {C _ {{NW}}}} \)) предполагается пренебрежимо малым [11]. Тогда \ (\ overline {C _ {{YW}}} \) и \ (\ overline {C _ {{NW}}} \) выражаются как функция от \ (T_ {v} \) и \ (\ chi _0 \). Усредненное значение коэффициентов устойчивой силы, индуцированной волной, в нерегулярных волнах вычисляется путем применения метода краткосрочного прогнозирования, основанного на коэффициентах устойчивой силы, индуцированной волной в регулярных волнах, следующим образом:

$$ \ begin {align} \ left.2 \).

В реальном моделировании использовалась следующая процедура: до начала моделирования была создана база данных коэффициентов устойчивой силы, вызванной волной в нерегулярных волнах (\ (\ overline {C _ {{XW}}}} \), \ (\ overline { C _ {{YW}}} \), \ (\ overline {C _ {{NW}}}) \)) был предоставлен как функции U , \ (T_ {v} \) и \ (\ chi _0 \). Установившиеся силы в момент маневрирования оценивались во временной области методом интерполяции на основе базы данных [9].

Ветровые силы

На основе предположения о постоянном и постоянном ветре, импульсной силе, поперечной силе и моменте рыскания, создаваемых ветром (\ (X_ {A}, Y_ {A}, N_ {A} \)) выражаются следующим образом:

$$ \ begin {align} \ left.2_ {A}} \ end {align} $$

(7)

$$ \ begin {выравнивается} u_ {A} = & {} u + U_ {W} \ cos (\ theta _ {W} — \ psi) \ end {выравнивается} $$

(8)

$$ \ begin {align} v_ {A} = & {} v_ {m} + U_W \ sin (\ theta _ {W} — \ psi) \ end {выравнивается} $$

(9)

Здесь \ (\ rho _ {a} \) обозначает плотность воздуха, \ (V_ {A} \) обозначает относительную скорость ветра, \ (U_ {W} \) обозначает абсолютную скорость ветра, \ (\ theta _ {A} \) обозначает относительное направление ветра, а \ (\ theta _W \) обозначает абсолютное направление ветра.\ (C _ {{XA}} \), \ (C _ {{YA}} \) и \ (C _ {{NA}} \) обозначают коэффициенты аэродинамической силы, выраженные как функция относительного направления ветра (обозначены \ (\ theta _ {A} \)).

Линия ограничения крутящего момента

Большая нагрузка может воздействовать на главный двигатель в сильном море. Чтобы избежать нежелательной ситуации, вращение гребного винта контролировалось таким образом, чтобы оно не превышало предел крутящего момента гребного винта. В соответствии с предыдущим исследованием Ref. [12] линия ограничения выражается следующим образом:

$$ \ begin {выровнено} P_ {B} = & {} \ min (P _ {\ text {BMEP}}, P _ {\ text {BOLP}}) \ end {align} $$

(10)

где \ (P_ {B} \) обозначает мощность основного двигателя.{\ Gamma} \ end {align} $$

(12)

Здесь использовались \ (\ alpha = 0.967 \) и \ (\ Gamma = 2 \). На рисунке 6 показаны линии ограничения крутящего момента для Step0 и Step3, полученные с помощью данной модели.

Корректировка полномасштабных маневровых испытаний и моделирование движения на основе реальных морских и погодных условий

(Базель). 2020 июл; 20 (14): 3963.

Guoyou Shi

² Институт совместных инновационных исследований автономных судов, Даляньский морской университет, Далянь 116026, Китай; мок.361 @ gstiminella

Поступило 21.06.2020; Принято 12 июля 2020 г.

Abstract

Стремясь к низкой точности и сложной проверке моделирования маневра, вызванного ветром, волнами и морскими течениями в реальном море, предлагается новый метод коррекции ходовых испытаний для маневрирования судна.Силы ветрового и волнового дрейфа рассчитываются по данным измерений. На основе гипотезы устойчивого поворота и алгоритма поиска паттерна были решены параметры настройки ветра, волн и течений на поверхности моря, были рассчитаны расстояния дрейфа и скорости дрейфа ветра, волн и течений на поверхности моря, а также данные трека и скорости эксперимента. были исправлены. По данным испытаний определены гидродинамические коэффициенты и создана модель маневренного движения корабля.Результаты показывают, что скорректированные данные были более точными, чем данные каротажа, гидродинамические коэффициенты могут быть полностью идентифицированы, точность прогноза наступательного и тактического диаметров составила 93% и 97%, а прогноз модели маневрирования был точным. Численные примеры подтверждают метод коррекции и натурную модель маневрирования. Угол поворота и тактический диаметр соответствуют стандартам маневренности судов Международной морской организации (IMO).

Ключевые слова: полномасштабное маневрирование , корректировка испытаний, моделирование движения, фактические морские и погодные условия, эталонная модель и машина опорных векторов (RM-SVM), нормативы маневренности корабля

1.Введение

Во время ходовых испытаний движение корабля включает маневрирование и дрейф. Дрейф вызывается ветром и волнами на море, и корабль показывает медленные, длительные периоды движения и даже устойчивое движение [1]. Чтобы получить точные данные испытаний, их исправление является важным шагом при моделировании маневрирования судна. Начиная с 1978 года, Абковиц использовал Esso Osaka для ходовых испытаний, определил математическую модель маневрирования корабля и подтвердил осуществимость метода идентификационного моделирования [2].Недавно Zhang et al. [3], Bai et al. [4] и Kim et al. [5] также использовали полномасштабные судовые данные для моделирования идентификации. В литературе [2, 3, 4] следует отметить, что бревно также устанавливалось под водой на корпусе корабля, который подвержен воздействию поперечного потока, в дополнение к тому, что на корабль действуют силы дрейфа ветер и волна. Kim et al. [5] использовали метод, описанный в литературе [6,7,8], для корректировки данных морских испытаний и идентифицировали модель маневрирования корабля, но не учитывали влияние ветра и волн.Используя данные испытаний для создания модели, следует выбрать испытания с малым влиянием; в противном случае необходимо устранить влияние ветра и волн.

Объяснения Международной морской организации (IMO) к стандартам маневрирования [6], руководящие принципы Общества морских архитекторов и морских инженеров (SNAME) [7] и инструкции Международной конференции по буксирным танкам (ITTC) [8] предложили методы корректировки радиуса поворота. тестовое задание; в противном случае ходовые испытания должны проводиться в глубоких, спокойных и неограниченных водах.Правила IMO, SNAME и ITTC решили текущее направление, основываясь на гипотезе однородного тока и гипотезе устойчивого поворота [6,7,8]. Однако влияние ветровой нагрузки на балластные суда, контейнеровозы и суда ро-ро больше, чем на танкеры с полной загрузкой и балкеры. Кроме того, коэффициент ветра изменяется в зависимости от направления ветра, указывая на то, что ветровая нагрузка судна при движении по радиусу поворота непостоянна; поэтому его нельзя рассматривать как влияние однородного тока.Таким образом, установка приборов и испытательных условий на морских испытательных судах увеличивает сложность идентификационного моделирования, и, следовательно, данные измерений необходимо корректировать.

По сравнению с испытанием модели корабля, ходовые испытания имеют определенные недостатки, которые требуют улучшения. В настоящее время в морском центре надводных боевых действий Америки имеется маневренно-мореходный танк для исследования движения корабля в различных морских условиях [9]. Национальный институт морских исследований (NMRI) создал реальную модель морского бассейна с использованием инструментов моделирования ветровой и волновой нагрузки [10,11] для исследования характеристик полномасштабного судна в реальном море.Испытание модели в помещении организовано, проведено и утверждено профессиональной организацией и оснащено сложными буксирными устройствами и камерами с зарядовой связью (CCD); Между тем, при испытаниях на открытом воздухе используются высокоточные инструменты спутникового позиционирования и береговые устройства беспроводного позиционирования на море. Благодаря стандартизации и разнообразию испытаний качество данных испытаний модели бассейна лучше, чем при испытании реального судна. Следовательно, по сравнению с тестом бассейновой модели, необходимо дополнительно обработать данные полномасштабного судна, чтобы улучшить качество его данных.

Что касается силы ветра, Isherwood, Blendermann et al. и Fujiwara et al. использовали данные испытаний в аэродинамической трубе для соответствия коэффициентам ветра [12,13,14]: во-первых, Ишервуд предложил метод оценки силы ветра по формуле, затем Блендерманн и Фудзивара обновили структуру формулы силы ветра и коэффициенты с учетом нового ветра туннельный эксперимент. В настоящее время в судоходной отрасли особое внимание уделяется коэффициенту ветра контейнеровозов с динамической укладкой [15]. Стремясь вычислить добавленную массу, Мотора предложил простой метод [16], а Чжоу воспроизвел формулу для легкого применения [17].Для волновых возмущений Дайдола использовал силу дрейфа волны второго порядка и коэффициент момента [18], Ли использовал метод Дайдолы для моделирования движения корабля [19]. Ясукава изучал численное предсказание силы дрейфа волн второго порядка [20], а Zhang et al. [21] и Hong et al. [22] изучали волновую силу второго порядка и волновое добавленное сопротивление. Mei et al. [23] создали модель маневрирования корабля для бассейновых испытаний; в этой статье будет более подробно рассмотрено моделирование реальных маневров морского корабля.

Документ организован следующим образом: Раздел 2 кратко знакомит с традиционными методами, которые использовались для исправления результатов натурных морских испытаний.В разделе 3 предлагается новый метод поправок на основе расчета ветра, волнения и поверхностного морского течения. В разделе 4 объясняется эталонная модель и машина опорных векторов (RM-SVM) для моделирования маневрирования. В разделе 5 представлен случай пробного исправления. В разделе 6 представлено моделирование маневра. В разделе 7 обсуждаются результаты пробной коррекции и моделирования движения, а также представлены возможные варианты будущих работ. Наконец, раздел 8 завершает эту статью.

2. Традиционный метод коррекции

Как показано в литературе [6,7,8], предлагается быстрый и удобный метод коррекции, называемый традиционным методом коррекции.В, синяя линия представляет траекторию разворота в спокойной обстановке, красная линия представляет траекторию разворота с возмущениями, а зеленая стрелка представляет вектор дрейфа. Трасса на спокойной воде — это скорректированный круг поворота на -35 ° корабля под названием Юкун, в то время как нарушенный трек воспроизводится одним однородным поверхностным течением. Равномерное поверхностное течение состояло из восточного течения 0,5 м / с и северного 0,5 м / с.

Традиционный метод коррекции теста окружности поворота.

SNAME [7] требует, чтобы изменение курса круга поворота было больше 540 °. Предполагается, что судно достигает стадии устойчивого поворота после 360 °, и установившаяся скорость дрейфа может быть получена с использованием данных о положении установившегося поворота. Как показано на графике, согласно последней точке трека, кораблю требуется 250 с, чтобы дрейфовать на 250 м в восточном направлении и на 250 м в северном направлении.

Процесс корректировки показан следующим образом: Предположим, что положение судна как (xi, yi) и угол курса судна как ψi в момент времени ti, и i∈ {1,2,…, n}.Предположим, что положение судна как (xi ′, yi ′) и угол курса судна как ψi ′ в момент времени ti ′, а ψi — ψi ′ равен 360 ° или −360 °. In, n равно 4. Тогда расстояние сноса между (xi, yi) и (xi ′, yi ′) равно lDi. Среднюю скорость дрейфа ΔlDi между (xi, yi) и (xi ′, yi ′) можно оценить следующим образом:

ΔlDi = ∑i = 1nlDi∑i = 1n (ti − ti ′) = ∑i = 1n‖ ( xi, yi) — (xi ′, yi ′) ‖2∑i = 1n (ti − ti ′)

(1)

В процессе, рекомендованном IMO, SNAME и ITTC [6,7,8], корректировки были выполнены на основе предположения о равномерном токе и устойчивом включении.Влияние равномерного тока на путь корабля увеличивается линейно и постоянно. Однако дрейф судов, вызванный ветром и волнами, связан с ветром и углом направления волн, а дрейф судов нелинейный и изменяется во времени. Поэтому предполагается, что ветровые и волновые возмущения рассматриваются как линейные; нелинейные составляющие игнорируются. В этой статье влияния ветра, волн и течений рассчитываются отдельно на основе гипотезы, и предлагается улучшенный метод.

Поскольку этот документ посвящен маневрированию, крен, качка и качка судна игнорируются следующими пояснениями. Во-первых, сносы, вызванные ветром и волнами, рассматриваются как долговременное движение; Между тем, в этой рукописи основное внимание уделяется маневренному движению, то есть речь идет только о волнах, колебаниях и поворотах. Таким образом, крен, качка и качка судна не учитываются. Во-вторых, маневрирование упрощено до трех степеней свободы и не зависит от мореходности.Периодические ходовые движения мало влияют на маневренные движения с большим углом руля направления. В-третьих, при обмерах качка, качка и качка судна периодические; таким образом, движение, будучи периодическим, может быть отфильтровано. Таким образом, данные маневрирования можно использовать для коррекции и моделирования.

3. Улучшенный метод коррекции

Усовершенствованный метод коррекции в основном разделен на три части: во-первых, вычисление силы ветра; затем рассчитайте силу волнового дрейфа; наконец, рассчитайте расстояние сноса ветра и волн.В этом разделе корректируются помпаж и раскачивание. Рыскание рассматривается по следующим причинам: во-первых, корпус корабля под водой и надводная надводная часть корабля вместе взятые близки к форме коробки. Таким образом, рыскание, вызванное ветром и волнами, незначительно. Во-вторых, следует скорректировать рыскание для большей точности; однако это будет намного сложнее; это потому, что рыскание вызывает изменение угла курса, а угол курса изменяет расстояние выброса и расстояние качания.

3.1. Расчет ветровой нагрузки

Предположим, что судно начинает разворот в момент времени t0. В момент времени t скорость судна равна V (t), курс — ψ (t), истинная скорость ветра — VT (t), истинное направление ветра — ψT (t), лобовая ветровая нагрузка — Xw (t), а боковая — ветровая нагрузка Yw (t). Согласно ссылке [24], сила ветра и ее составляющие, сила, ориентированная на землю (ECEF) на восток и ECEF на север, изменяются вместе с курсом судна. Таким образом, от t0 до t расстояние дрейфа, вызванного ветром, в системе отсчета, центрированной на Земле (ECEF), составляет Δxw (t) и Δyw (t), соответственно, и рассчитывается следующим образом:

{Δxw (t ) ρaUR2 (t) = ∫t0t∫t0t [AfwCwx (αwR (t)) 2m + 2mxdtcosψ (t) −AlwCwy (αwR (t)) 2m + 2mydtsinψ (t)] dtΔyw (t) ρaUR2 (t) = ∫t0t ∫t0t [AfwCwx (αwR (t)) 2m + 2mxdtsinψ (t) + AlwCwy (αwR (t)) 2m + 2mydtcosψ (t)] dt

(2)

где m — масса корабля, mx и my — добавленная масса, Afw и Alw — площадь передней проекции корабля и площадь боковой проекции, соответственно, а Cwx и Cwy — коэффициенты ветра для передней и боковой проекции корабля соответственно.UR и αwR представляют собой относительную скорость и направление ветра и могут быть рассчитаны с помощью ψT, VT, V и ψ. В настоящее время испытание в аэродинамической трубе по-прежнему является лучшим способом определения коэффициента ветра. В связи с ограниченными возможностями тестирования и высокой стоимостью в данной статье применяется эмпирическая формула Блендермана [13]. Добавленная масса рассчитывается по формулам из справочника [16,17].

3.2. Расчет силы волнового дрейфа

Предположим, что сила волнового дрейфа судна по долготе равна Xd (t), а сила волнового дрейфа в поперечном направлении судна равна Yd (t).Согласно [22], волновой дрейф второго порядка можно разделить на ECEF (с привязкой к Земле) на восток и ECEF на север. Таким образом, от t0 до t расстояние дрейфа, вызванное силой волнового дрейфа, в системе отсчета ECEF равно Δxd (t) и Δyd (t), соответственно, и рассчитывается следующим образом:

{Δxd (t) = ∫t0t∫t0tXd ( t) m + mxdtcosψ (t) dt − ∫t0t∫t0tYd (t) m + mydtsinψ (t) dtΔyd (t) = ∫t0t∫t0tXd (t) m + mxdtsinψ (t) dt + ∫t0t∫t0tYd (t) m + mydtcosψ (t) dt

(3)

Из-за динамического изменения частоты встречи вводятся эквивалентные длины падающих волн λBX и λBY, которые удовлетворяют следующему уравнению (Уравнение (4)).Эквивалентная длина падающей волны использовалась в [22].

{EX = XdλBX = Xdλ − cosαdEY = YdλBY = Ydλ − cosαd

(4)

где λ — средняя длина падающей волны в акватории моря, а αd — направление волны.

Для требований реального времени формула Дайдола [18] используется для расчета силы дрейфа волны второго порядка. Метод Дайдола был применен в [19]. Сила дрейфа волны второго порядка Xd (t) и Yd (t) нагона и раскачивания следующие:

{Xd (t) = ρgL2ζ22 [0.05−0,2 (λBXL) +0,75 (λBXL) 2−0,51 (λBXL) 3] cos (αd) Yd (t) = ρgL2ζ22 [0,46 + 6,83 (λBYL) −15,65 (λBYL) 2 + 8,44 (λBYL) 3] sin (αd)

(5)

где ζ — средняя высота волны в акватории моря, а ζ, λ и αd рассчитываются по скорости ветра на основе гипотезы о полностью развитой волне и гипотезы о длинно-гребневой волне. Таким образом, средняя высота волны в акватории моря и средняя длина волны были оценены на основе информации о силе ветра и направлении.

3.3. Результирующее расстояние, вызванное ветром, волной и течением

На основе расчета ветровой нагрузки и расчета силы сноса волн итоговое расстояние, вызванное ветром, волнами и течениями, рассчитывается следующим образом:

{Δx (t) = k1Δxw (t) + k3Δxd (t) + k5Δxc (t) Δy (t) = k2Δyw (t) + k4Δyd (t) + k6Δyc (t)

(6)

где k1 ~ k6 — параметры настройки, а Δxc и Δyc — восточное течение и южное течение, установленные равными 1.(tj)) ki∈ [−10, + 10]

(8)

где (x0, y0) — центр окружности и решается с помощью fC; fC — функция от Kasa [25]. Между тем, ki∈ [-10, + 10] является ограничивающим условием для аномального тока. Значение этих коэффициентов, ki, оценивается алгоритмом оптимизации, называемым поиском по шаблону. Эта функция устанавливается на основе устойчивого вращения. Устойчивый поворот является условием гипотезы методов IMO, ITTC и SNAME. Исходя из этой гипотезы, коррекция сформирует заключительный этап поворота по кругу.(tj)) и курсового угла ψ (t) вычисляются скорости нагнетания, раскачивания и рыскания. Эти скорости называются идентифицированными скоростями корабля и записываются как uT, vT и rT, где «T» обозначает идентифицированное судно.

4. Метод моделирования маневра

В этом разделе создается модель всего корабля RM-SVM. Во-первых, модель RM-SVM идентифицируется с данными испытаний. На основе прогноза RM-SVM воспроизводятся данные ускорения и данные скорости. Затем данные используются для идентификации всей модели корабля с помощью алгоритма наименьших квадратов.

Данные от RM-SVM плавные и без шумов. Эти преимущества сделают результат наименьших квадратов более точным, чем данные испытаний. Кроме того, гидродинамические коэффициенты стабильны и не допускают перерегулирования.

4.1. RM-SVM Модель

В этом разделе скорректированные данные морских испытаний применяются для моделирования маневров судна. Этот метод моделирования идентификации определяет аспекты маневренности при волнении на море и в плохих погодных условиях, что является важной функцией, используемой для предотвращения столкновений в реальных морских условиях [26].Как было представлено Mei et al. [23], используется метод опорной векторной машины опорной модели (RM-SVM). Хотя моделирование не может описать информацию о следе, как показано Niu et al. [27], точность предсказания модели выдающаяся. Возьмем в качестве примера импульсное ускорение. Предположим, что существует n идентифицированных образцов для измерений на корабле. K-я выборочная скорость нагнетания, раскачивания и рыскания — это uT (k), vT (k) и rT (k), а k-я функция ускорения помпажа — HT (uT (k), vT (k), rT (k), δT). (k)). Для RM k-я выборочная скорость нагнетания, раскачивания и рыскания — это uR (k), vR (k) и rR (k), а k-я функция ускорения помпажа — HR (uR (k), vR (k), rR ( k), δR (k)), где «R» обозначает эталонную модель.Понятие и метод выбора эталонной модели представлены в ссылке [23]. Основываясь на выбранной выборке для испытаний судов и эталонной модели, SVM помпажа можно записать следующим образом:

LD = ∑k = 1n (α˜k − αk) ΔH (k) −12∑k = 1n∑ℓ = 1n (α˜k − αk) (α˜ℓ − αℓ) WkTWℓ − ε∑k = 1n (α˜k + αk),

(9)

при условии:

{∑k = 1n (αk − α˜k) = 00≤αk, α˜k≤ταk [ξk + ε − wTWk − l1 + ΔH (k)] = 0α˜k [ξ˜k + ε + wTWk + l1 − ΔH (k)] = 0αkα˜k = 0, ξkξ˜k = 0 (τ − αk) ξk = 0, (τ − α˜k) ξ˜k = 0

(10)

где ℓ = 1, 2, ⋯, n — порядок выборочных данных, α, α˜, θ и θ˜ — вектор лагранжевых множителей гиперплоскости SVM, ξ и ξ˜ — вектор переменной слабины гиперплоскости SVM. плоскости, w — вектор нормали к гиперплоскости SVM, l1 — постоянное смещение гиперплоскости SVM, τ — константа регуляризации, а ε — параметр зоны нечувствительности.Wk — входной вектор SVM, как показано ниже:

Wk = (uT (k), vT (k), rT (k), δT (k)) T

(11)

Подстановка данных выборки в уравнения (9 ) и (11) решается SVM помпажа.

Таким же образом, как SVM всплеска, можно рассчитать SVM качания и рыскания. Кроме того, идентифицированные ускорения корабля могут быть предсказаны следующим образом:

{u˙T (t) = u˙R (t) + wT (uT (t), vT (t), rT (t), δT ( t)) T + l1v˙T (t) = v˙R (t) + pT (vT (t), rT (t), v˙T (t), r˙T (t), δT (t)) T + l2r˙T (t) = r˙R (t) + qT (vT (t), rT (t), v˙T (t), r˙T (t), δT (t)) T + l3

(12)

где u˙T, v˙T и r˙T — идентифицированные ускорения судна по раскачиванию и рысканью, u˙R, v˙R и r˙R — ускорения по раскачиванию и рысканью RM, p и q — нормальный вектор раскачивания и Гиперплоскость SVM по рысканью, а l2 и l3 — это постоянное смещение гиперплоскости SVM по рысканью и качанию соответственно.Уравнение (12) может быть решено интегрированием Рунге – Кутты.

4.2. Модель всего корабля

На основе предсказания уравнения (12) идентифицированные ускорения u˙T, v˙T и r˙T судна воспроизводятся моделью RM-SVM. После того, как входной вектор будет [uT, vT, rT], на выходе будет [u˙T, v˙T, r˙T]. После того, как входной вектор и выходной вектор представлены в уравнении (13), вся модель корабля из ссылки [28] идентифицируется методом наименьших квадратов. Вся структура модели и параметры перечислены в уравнении (13).

{(m′ − Xu˙ ′) u˙T ′ = Xη ′ (1 − ηT) + Xηη ′ (1 − ηT) 2 + Xηηη ′ (1 − ηT) 3 + Xvv′vT′2 + (Xrr ′ + M′xG ′) rT′2 + Xδδ′δT′2 + (Xvr ′ + m ′) vT′rT ′ + Xvvη′vT′2 (1 − ηT) + Xδδη′δT′2 (1 − ηT) (m′ − Yv˙ ′) v˙T + (m′xG′ − Yr˙ ′) r˙T = Y0 ′ + Yv′vT ′ + Yvvv′vT′3 + Yvrr′vT′rT′2 + (Yr ′ −m ′) rT ′ + Yrrr′rT′3 + Yvvr′vT′2rT ′ + Yδ′δT ′ + Yδδδ′δT′3 + Yη ′ (1 − ηT) + Yηη ′ (1 − ηT) 2 + Yδη ′ δT ′ (1 − ηT) + Yδηη′δT ′ (1 − ηT) 2 (m′xG′ − Nv˙ ′) v˙T ′ + (Iz′ − Nr˙ ′) r˙T ′ = N0 ′ + Nv ′ VT ′ + Nvvv′vT′3 + Nvrr′vT′rT′2 + (Nr′ − m′xG ′) rT ′ + Nrrr′rT′3 + Nvvr′vT′2rT ′ + Nδ′δT ′ + Nδδδ ′ δT′3 + Nη ′ (1 − ηT) + Nηη ′ (1 − ηT) 2 + Nδη′δT ′ (1 − ηT) + Nδηη′δT ′ (1 − ηT) 2

(13)

где ηT = uT / u0T, u0T — скорость обслуживания судна.

5. Пример пробной коррекции

В этом разделе улучшенная пробная коррекция применяется для расчета влияния ветра, волн и течений. Кроме того, решается тест на расстояние и скорость сноса по радиусу поворота. Затем корректируются пробный курс и скорость для натурного корабля.

5.1. Общие сведения о морских испытаниях

Объектом исследования данной статьи является теплоход Юкун; и обратите внимание на подробности Юкуна. Время морских испытаний 24 августа 2012 г. с 08:00 до 14:00.Площадка морских испытаний расположена на северо-западе Желтого моря, примерно в 14 морских милях от порта Далянь. Ходовые испытания проводились на открытой и глубокой воде в ясных и хороших погодных условиях, как показано на.

Общее расположение теплохода «Юкун» [29,30] (разрешение рисунка получено Даляньским морским университетом).

Морской пробный район и глубина воды Юкун пробы.

Таблица 1

Сведения о судне теплохода «Юкун».

является частичным материалом Даляньского морского университета и опубликован в справочных материалах [29,30].

От, тесты маневров перечислены в.

Таблица 2

Детали типа маневра и угла поворота руля для всех испытаний.