Etude exploratoire de la prédiction en temps réel des mouvements des navires sur la houle

par Jean-Michel Forestier

Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées

Sous la direction de Frédéric Hélein.

Soutenue en 2005

à Cachan, Ecole normale supérieure .


  • Résumé

    L'objectif de l'étude est d'établir un modèle de comportement de l'ensemble navire et eau l'entourant permettant de prédire à court terme (10 15 s) et en temps réel les mouvements du navire sur la houle. L'approche proposée consiste 1) à établir une équation d'évolution autonome de/dt = f(e) de l'ensemble navire et eau, 2) à observer à chaque instant les variables d'état e à partir de mesures physiques. Le modèle f est établi par une mise en équations en fluide parfait et incompressible. Le potentiel et sa dérivée temporelle sur la surface libre ou sur la carène sont des variables d'état possibles pour l'eau. Ces grandeurs sur la surface libre peuvent être observées à partir de la mesure de sa dénivellation. L'observabilité de ces grandeurs sur la carène à partir de la mesure de la pression est un problème ouvert. Pour obtenir un modèle indépendant du temps, la mise en équations est développée en perturbations à partir d'une solution d'ordre zéro elle même indépendante du temps.

  • Titre traduit

    Exploratory study of real time ship motion prediction in sea keeping


  • Résumé

    The aim of this study is to establish a model of the joint behaviour of a ship and the surrounding water allowing for the short term (10 15 s) real time prediction of the motion of the ship on a swell. The proposed approach consists of 1) establishing an autonomous evolution equation deldt = f(e) for the entire system of ship and water, and 2) observing the state variables e from physical measurements at each time. The model f is based on the hypothesis of a perfect and incompressible fluid. The potential and its time derivative on the free surface or on the hull can be used as state variables of the water. Theses variables on the free surface cari. Be observed from measurement of its height. The observability of theses variables on the hull from measurement of fluid pressure is an open question. To obtain a time independant model, a perturbation method with an order zero solution not depending on time is applied.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (331 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Réf. bibliogr.

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