横摇运动是船舶六自由度运动中最危险的状态之一,为了提高航海模拟器中数学模型的精度,重点研究了Delta Linda全回转拖轮在不规则波中的横摇运动数学模型。由于船舶航行的实际海洋环境是不规则波,所以对不规则波中船舶横摇运动模型进行研究是满足DET NORSKE VERITAS航海模拟器标准对船舶运动数学模型的需要。为此,本文做了以下的工作：(1)利用船模数据确定了阻尼力矩和复原力矩系数。本文根据Delta Linda拖轮自由横摇衰减曲线,利用能量法确定了阻尼力矩系数。利用复原力臂计算公式,确定了复原力矩系数。综合阻尼力矩和复原力矩数值模拟了Delta Linda拖轮自由横摇衰减试验,通过与船模试验数据的对比验证了本文系数求取的合理性。(2)建立了波浪随机横摇干扰力矩计算模型。本文对P-M谱进行频率等分实现了每个子波波幅的表示,生成一组在0～2π内均匀分布的伪随机数实现了随机相位的表达。利用子波的叠加实现了波浪随机横摇干扰力矩的表达,通过与试验数据的对比验证了本文随机横摇干扰力矩的合理性。(3)建立了不规则波中船舶非线性横摇运动仿真测试平台。本文在Visual C++软件开发的测试平台中对所建模型进行了实时仿真测试。测试分为两个方面：第一方面是Delta Linda拖轮在不同海况及航向、航速下的横摇运动仿真。第二方面是Delta Linda拖轮在3米有义波高下,以13.6节航速航行中的横摇运动仿真。通过仿真结果与试验结果的对比分析,验证了本文所建模型的合理性。