21世纪是海洋的世纪,随着海洋资源开发和远洋贸易的日益繁荣,各沿海国家均将发展海洋综合实力、提高对海洋资源的利用作为重要战略目标。侧壁式气垫船凭借航速高,操纵性好,兴波阻力小等优点,被广泛运用于民用和军事领域。当侧壁式气垫船作为运维船在海上风电场进行接驳、补给作业时,受到未知时变海浪扰动影响,不可避免地会产生升沉运动,剧烈的升沉运动严重影响到物资或人员在转移过程中的安全。因此,对侧壁式气垫船升沉运动实施控制,降低其升沉运动幅值,具有重要的理论研究价值和实际意义。本文首先建立侧壁式气垫船升沉运动数学模型及海浪扰动数学模型;然后,考虑到实际情况下升沉位移难以直接获取,基于卡尔曼滤波原理,设计升沉位移估计器,依据侧壁式气垫船升沉加速度信号,获得侧壁式气垫船的升沉位移和升沉速度估计值;在此基础上,分别对以升沉位移、升沉速度的估计值所建立的时间序列进行统计分析,利用自回归模型对侧壁式气垫船升沉位移和升沉速度进行预报,其中,最小二乘法被用于估计自回归模型参数,经典的AIC准则被用于确定自回归模型阶数。进一步,基于模型预测控制理论,设计侧壁式气垫船升沉运动控制律,实现了侧壁式气垫船升沉运动控制。最后,采用自回归模型对海浪扰动引起的气垫体积变化量进行预报,基于此,设计侧壁式气垫船升沉运动复合控制方案,提高了侧壁式气垫船升沉运动控制精度。以一艘侧壁式气垫船为对象进行仿真,仿真结果表明所提出的侧壁式气垫船升沉运动控制方法是有效性的。