随着全球经济飞速发展和航运业市场的复苏,海上集装箱船的规模和数量都在与日俱增。为了最大限度满足航运经济发展的需求,超大型集装箱船是最好的选择。因此,从海上人身、货物以及海洋环境安全的角度考虑,有必要对其操纵性能进行深入研究,补充完善超大型集装箱船操纵数学模型。考虑到超大型双桨双舵集装箱船独有的船型特点,本文在优秀学者的研究基础上以超大型双桨双舵集装箱船为方向对超大型集装箱船的操纵性做出了研究。以MMG思想为基础,对超大型集装箱船数学模型整体进行拆分,全面考虑船体各部分之间的独立作用及其相互作用;并且考虑到船舶大型化的日益严重,风载荷对船舶运动的影响不断加剧,本文通过搜集相关数据进行回归处理,得到适用于当今超大型集装箱船舶的风载荷系数计算矩阵;然后通过补充完善可以描述外界环境干扰条件存在下的船舶运动数学模型,最终得到一个能够精确反映超大型集装箱船操纵特性的4自由度数学模型。在本文的模型精确性验证部分,通过模拟仿真旋回试验与停船试验,并与搜集到的实船资料作对比,验证了本文所完善模型的准确性以及后续操纵性仿真预报的可行性。然后借助Matlab的Simulink模块分别进行了紧急停船试验、惯性减速试验、受风影响下的船舶保向试验以及受风影响下拖轮和侧推器协助的掉头等试验,揭示了超大型集装箱船的操纵性特点,为安全驾驶超大型集装箱船提供理论参考。本文完善得到的超大型双桨双舵集装箱船运动数学模型可用于同类超大型集装箱船的运动仿真,从而预测其操纵性能,对改进超大型集装箱船舶的模拟器也有一定借鉴意义。