1. 本选题研究的目的及意义
船舶操纵性是船舶安全航行的重要保障，而船舶操纵仿真则是研究船舶操纵性能、优化船舶设计、提高航行安全性的重要手段。
传统的船舶操纵仿真通常依赖于商业软件，但这些软件价格昂贵、代码封闭，不利于研究人员进行深入的算法研究和二次开发。
Python语言作为一种开源、易学易用的高级编程语言，近年来在科学计算、数据分析和可视化等领域得到了广泛应用。
2. 本选题国内外研究状况综述
船舶操纵运动仿真是一个经典的研究课题，国内外学者对此进行了大量的研究，并取得了丰硕的成果。
近年来，随着计算机技术和计算流体力学的快速发展，船舶操纵仿真技术不断进步，仿真精度和效率也得到了显著提高。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以船舶操纵运动理论为基础，结合Python编程语言及其相关科学计算库，开发一套船舶操纵仿真平台。
主要内容包括以下几个方面：
1.船舶操纵运动模型:研究船舶在静水和波浪中的运动规律，建立精确可靠的船舶操纵运动数学模型，包括船舶运动方程、水动力系数、环境影响因素等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值计算和仿真验证相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研:查阅国内外相关文献，了解船舶操纵运动理论、船舶操纵仿真技术、Python语言及其相关科学计算库等方面的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础和技术参考。
2.船舶操纵运动模型建立:基于船舶操纵运动理论，建立船舶运动数学模型。
该模型应能够准确描述船舶在不同航行条件下的运动规律，并考虑风、浪、流等环境因素的影响。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.将Python语言应用于船舶操纵仿真:打破传统船舶操纵仿真软件依赖商业软件的现状，开发基于开源、免费的Python语言的船舶操纵仿真平台，为船舶操纵性能研究提供新的工具和方法。
2.构建模块化的仿真程序:采用模块化的程序设计思想，将船舶操纵仿真程序划分为不同的功能模块，提高程序的可读性、可维护性和可扩展性。
3.实现仿真结果可视化:利用Python的数据可视化库，对仿真结果进行图形化展示，直观地呈现船舶的运动轨迹、姿态变化等信息，便于对仿真结果进行分析和评估。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1]李超,张显库.船舶操纵运动非线性数学模型研究进展[J].船舶力学,2018,22(10):1260-1270.
[2]董敬,王宏健,李鑫,等.基于改进MMG模型的船舶操纵运动仿真[J].系统仿真学报,2019,31(01):206-214.
[3]周志勇,黄文帅,万华根,等.基于改进BP神经网络的船舶操纵运动建模[J].哈尔滨工程大学学报,2020,41(09):1367-1374.
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