随着造船和航运事业的发展，一方面，船舶向大型化、高速化发展，另一方面，在原有航道中航行的船舶数量日益增加，使得航道中船舶密集，导致事故发生的危险性越来越大。因此，人们迫切需要改善船舶的操纵性。虽然人们努力改善船舶操纵性，但其步伐仍然不能满足要求，事故仍然不断发生。其中许多事故不乏人为因素，但是，从航海安全角度来说，如果船舶的固有操纵性不良，即使是驾驶员具有精湛的技术，事故仍然难于避免。 正是源于此，国际海事组织(IMO)非常注重对船员的训练考核和对船舶操纵性的评估工作。对此比较行之有效的方法是运用基于船舶运动方程的操纵模拟器；而且船舶操纵模拟器是分析海难和在船舶设计阶段进行船舶操纵性评估的有效工具。所以，世界各国纷纷致力于对此在不同的航行水域内(深水域、浅水域、非限制水域和限制水域)进行研究。 与此同时，IMO同各国政府一道为改善船舶操纵性作了长期不懈的努力，于2002年底颁发了MSC.137(6)号文件“船舶操纵性标准”。为了实施该标准，我们必须尽可能精确地在船舶的初始设计阶段船舶操纵性进行预报和评估保所造船舶符合要求。在对船舶操纵运动进行预报中，其核心是建立船舶运动数学模型，而其数学模型中各项水动力的精确计算是一个关键问题。因此，本文的研究目的是：运用最近提出的水动力导数近似估算公式，获得较为精确的水动力计算，为船舶工程人员在船舶初始设计阶段提供使用工具，使他们在设计时就能较准确地获得实船操纵性能指标。 本论文首先简述了获得水动力导数的方法、重要性和两种新的估算法，接着运用MMG分离型船舶运动数学模型，建立了深水、静水域的船舶操纵运动方程，并编制计算程序，将试验结果同数值计算结果相比较，获得较为满意的结果。然后，根据IMO颁布的船舶操纵性标准要求建立了船舶操纵性预报系统，对在静水、深水域的船舶进行了回转试验、Z形试验仿真模拟和制动运动数值计算。最后，对风干扰力作用下的船舶操纵性进行初步的探讨。