目前,航海模拟器在诸多领域已经得到广泛的应用,并取得了可喜的成果。由STCW78/95公约对具有三维视景的航海模拟器的规定和航海模拟器应用领域的需求可以看出,航海模拟器要为操作者提供尽可能逼真而完善的操作环境。其中,船舶操纵数学模型占有比较突出的地位,船舶操纵数学模型的准确与否是整个航海模拟器系统成败的关键所在。从逐步完善航海模拟器的角度看,把各种推进方式的船舶加入到航海模拟器中来,真实地模拟各种推进方式船舶的各种运动形式是非常必要的。
　　本文对POD推进方式的大型船舶的运动数学模型问题进行了分析研究,对近些年来已公开的关于POD推进器的研究资料进行了总结,建立了POD推进器的计算模型,并利用日本MMG分离建模思想,建立了一个适用于当前航海模拟器的三自由度的POD推进方式大型船舶的运动数学模型。在建模过程中,对坐标系的建立、裸体船的水动力计算、POD桨的水动力计算、POD桨处的伴流系数、推力减额系数的计算、主机的计算模型等问题进行了详细的分析。最后通过四阶龙哥—库塔方法解算,得到船舶的运动状态。为验证本文所建立模型的正确性与可行性,本文以中国第一艘POD推进的半潜船“泰安口”为例,对其进行了旋回、倒航仿真,仿真结果与实船试验数据相吻合,验证了该数学模型是正确、有效的。为使预报结果更接近实际情况,本文还考虑了风、流影响,得到了一系列满意的仿真预报结果。本文建立的数学模型为船舶操纵安全评估提供了理论参考依据;同时也为航海模拟器的研制与开发提供一定的理论基础;对船舶驾驶人员安全地操纵此类型船舶有着理论上的指导意义。