CN112131653B - 船舶仿真平台姿态解析方法与机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种船舶仿真平台姿态解析方法与机构，该方法包括：根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差；根据所述相对误差确定最大相对误差；基于所述最大相对误差确定缩减比例；在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动参数。本发明提供的船舶仿真平台姿态解析方法与机构可以实现运动仿真平台横摇角、纵摇角、垂荡值的数据分析、可执行性判断，反解动力元件运动参数，在保证数据来源可靠准确的基础上，结合创新的可行性判断模块，大大增强了仿真平台的运行稳定性以及用户的体验性。

Description

船舶仿真平台姿态解析方法与机构

技术领域

本发明涉及虚拟仿真技术领域，尤其涉及一种船舶仿真平台姿态解 析方法与机构。

背景技术

海洋环境会对船舶的横荡、纵荡、垂荡、横摇、纵摇和首摇六个自 由度的运动产生干扰。在这六种运动中，只有垂荡、横摇、纵摇是纯粹 的振荡运动，与另外三种运动区别在于，当扰动过大致使船舶偏离平衡 位置时，震荡运动会受到复原力和力矩的作用。这种纯粹的振荡运动会 产生较大的加速度，极易导致船载设备失灵及船员晕船现象，严重制约了船舶作业率。为了培养船员恶劣海况的耐受力，检验设备的稳定工作 时间，船舶仿真平台渐渐成为了人们研究解决摇荡运动不良影响的重要 手段。

船舶仿真运动平台的构建需要大量船舶运动数据支持，传统的数据 采集方法有两种：一种是在实验室模拟海洋环境开展模型试验，通过位 姿传感器采集船模运动数据；一种是在真实海洋环境下进行实船摇荡运 动试验，通过位姿传感器采集实船运动数据。这两种方法虽然有较高的 准确性，但也存在着诸如试验成本高、海洋环境数据模拟范围窄、试验周期较长等问题。

近年来随着CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力 学)技术的发展，使得快速获取大量船舶运动数据的设想成为可能，业 内对此抱有浓厚的兴趣。但新的技术往往伴随新的问题，基于CFD仿真 所取得的数据，可能会存在因前置参数设置不适导致仿真数据超出平台 最大运动量程，致使平台与数据不适配，进而导致仿真时平台受到不可逆的损害，严重影响了平台使用寿命和用户使用体验。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决上述问题，本发明提供一种船舶仿真平台姿态解析方法与 机构。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种船舶仿真平台姿态解析方法，所述方法包括：

S1，根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差；

S2，根据所述相对误差确定最大相对误差；

S3，基于所述最大相对误差确定缩减比例；

S4，在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动参数。

可选地，所述S1具体包括：

通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误差、垂荡相对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误 差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对 值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角， β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

可选地，所述S2具体包括：

S21，建立如下横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡集λ_H：

S22，将λ_R中的最大值确定为横摇相对误差最大值λ_Rm，将λ_P中的最 大值确定为纵摇相对误差最大值λ_Pm，将λ_H中的最大值确定为垂荡相对 误差最大值λ_Hm；

S23，建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm,λ_Pm,λ_Hm}；

S24，根据λ_m确定最大相对误差λ_M，其中，λ_M>0。

可选地，所述S3通过如下公式确定缩减比例：

其中，μ∈N^*，N^*为正整数集，且μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数 解x_min，λ_M为最大相对误差，x∈N^*。

可选地，所述S4具体包括：

基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩 减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时 间，f为频率，n为正整数。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案还包括：

一种船舶仿真平台姿态解析机构，所述机构包括传输模块、判断模 块、解析模块和存储模块；

所述传输模块，用于将所述船舶仿真平台的横摇角、纵摇角、垂荡 值以数据流的形式传递给所述判断模块，将所述判断模块分类处理的数 据传输至所述解析模块，将所述解析模块处理得到的运动参数输送到所 述存储模块；

所述判断模块，用于分析所述船舶仿真平台的横摇角、纵摇角、垂 荡值，并按数据类型进行分类，将分类后的数据发送至所述传输模块；

所述解析模块，用于根据分类后的横摇角、纵摇角、垂荡值计算相 对误差；根据所述相对误差确定最大相对误差；基于所述最大相对误差 确定缩减比例；在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动 参数；

所述存储模块，用于存储所述解析模块处理得到的运动参数。

可选地，所述解析模块计算的相对误差为横摇相对误差、纵摇相对 误差、垂荡相对误差；

所述解析模块，用于通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误 差、垂荡相对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误 差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对 值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角， β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

可选地，所述解析模块，用于建立如下横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡 集λ_H：

将λ_R中的最大值确定为横摇相对误差最大值λ_Rm，将λ_P中的最大值 确定为纵摇相对误差最大值λ_Pm，将λ_H中的最大值确定为垂荡相对误差 最大值λ_Hm；

建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm,λ_Pm,λ_Hm}；

根据λ_m确定最大相对误差λ_M，其中，λ_M>0。

可选地，所述解析模块，用于通过如下公式确定缩减比例：

其中，μ∈N^*，N^*为正整数集，且μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数 解x_min，λ_M为最大相对误差，x∈N^*。

可选地，所述解析模块，用于基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩 减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时 间，f为频率，n为正整数。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差； 根据所述相对误差确定最大相对误差；基于所述最大相对误差确定缩减 比例；在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动参数，进而 可以实现运动仿真平台横摇角、纵摇角、垂荡值的数据分析、可执行性判 断，反解动力元件运动参数，在保证数据来源可靠准确的基础上，结合创新的可行性判断模块，大大增强了仿真平台的运行稳定性以及用户的体 验性。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的一种船舶仿真平台姿态解析方法的流 程示意图；

图2为本申请一实施例提供的另一种船舶仿真平台姿态解析方法的 流程示意图；

图3为本申请一实施例提供的一种船舶仿真平台姿态解析机构的结 构示意图；

图4为本申请一实施例提供的一种纵摇横摇层的机械结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的一种横、纵摇运动反解模块的结构示 意图；

图6为本申请一实施例提供的一种垂荡机构的机械结构示意图；

图7为本申请一实施例提供的一种垂荡运动反解模块的结构示意 图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施 方式，对本发明作详细描述。

海洋环境会对船舶的横荡、纵荡、垂荡(前三种)、横摇、纵摇和首 摇六个自由度的运动产生干扰。在这六种运动中，只有垂荡、横摇、纵 摇是纯粹的振荡运动，与另外三种运动区别在于，当扰动过大致使船舶 偏离平衡位置时，震荡运动会受到复原力和力矩的作用。这种纯粹的振 荡运动会产生较大的加速度，极易导致船载设备失灵及船员晕船现象，严重制约了船舶作业率。为了培养船员恶劣海况的耐受力，检验设备的稳定工作时间，船舶仿真平台渐渐成为了人们研究解决摇荡运动不良影 响的重要手段。

基于CFD仿真所取得的数据，可能会存在因前置参数设置不适导致 仿真数据超出平台最大运动量程，致使平台与数据不适配，进而导致仿 真时平台受到不可逆的损害，严重影响了平台使用寿命和用户使用体验。

为了解决上述方案中的缺陷和不足，本发明提出了一种船舶仿真平 台姿态解析方法，可以实现运动仿真平台三自由度运动(横摇、纵摇、 垂荡)参数的数据分析、可执行性判断，将数据分类后导入解析模块， 反解动力元件运动数据输出并保存至存储模块的机构。在保证数据来源 可靠准确的基础上，结合创新的可行性判断模块，大大增强了仿真平台 的运行稳定性以及用户的体验性。

参见图1，本实施例提供的船舶仿真平台姿态解析方法实现流程如 下：

S1，根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差。

具体的，通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误差、垂荡相 对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误 差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对 值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角， β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

S2，根据相对误差确定最大相对误差。

在具体实现时，可以通过步骤S21至步骤S24实现。

S21，建立如下横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡集λ_H：

S22，将λ_R中的最大值确定为横摇相对误差最大值λ_Rm，将λ_P中的最 大值确定为纵摇相对误差最大值λ_Pm，将λ_H中的最大值确定为垂荡相对 误差最大值λ_Hm。

S23，建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm,λ_Pm,λ_Hm}。

S24，根据λ_m确定最大相对误差λ_M，其中，λ_M>0。

S3，基于最大相对误差确定缩减比例。

具体的，通过如下公式确定缩减比例：

其中，μ∈N^*，N^*为正整数集，且μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数 解x_min，λ_M为最大相对误差，x∈N^*。

S4，在获取到仿真触发后，根据缩减比例等比缩减运动参数。

具体的，基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩 减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时 间，f为频率，n为正整数。

本实施例提供的船舶仿真平台姿态解析方法可以将运动仿真平台三 自由度运动(横摇、纵摇、垂荡)参数，通过数据分析、可执行性判 断，将数据分类后导入解析模块，反解动力元件运动数据输出并保存至 存储模块的机构，如图2所示。

1)计算相对误差。

如通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误差、垂荡相对误 差。

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误 差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对 值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角， β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

2)相对误差大小排列。

首先建立横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡集λ_H，

随即求解各集合最大值λ_Rm、λ_Pm、λ_Hm，其中λ_Rm为横摇相对误差 最大值，λ_Pm为纵摇相对误差最大值，λ_Hm为垂荡相对误差最大值；然后 建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm,λ_Pm,λ_Hm}；最后求解最大相对误差 λ_m(λ_m>0)。

3)确定缩减比。

其中，μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数解x_min，x∈N^*。

4)获取用户许可。

在显示界面弹窗提示本次仿真的缩减比，询问用户是否继续仿真， 如果是，进行步骤5)；否则，终止仿真。

5)运动参数等比缩减。

如通过如下公式进行运动参数等比缩减：

其中，α_INSt、β_INSt、Z_INSt分别为缩减后输入横摇角、缩减后输入纵 摇角、缩减后输入垂荡值。

姿态指令解析时，依托于业内研究广泛的三自由度液压平台，通过 对其物理结构的解构以及运动情况的研究，将不耦合的横、纵摇运动和 垂荡运动分类，分别输入横、纵摇运动解析模块和垂荡运动解析模块， 进行动力元件运动数据反解，最终输出动力元件运动数据。

有益效果：本实施例提供的方法根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算 相对误差；根据所述相对误差确定最大相对误差；基于所述最大相对误 差确定缩减比例；在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运 动参数，进而可以实现运动仿真平台横摇角、纵摇角、垂荡值的数据分 析、可执行性判断，反解动力元件运动参数，在保证数据来源可靠准确的基础上，结合创新的可行性判断模块，大大增强了仿真平台的运行稳 定性以及用户的体验性。

基于同一构思，本实施例提供一种船舶仿真平台姿态解析机构，参 见图3，该船舶仿真平台姿态解析机构(即图3中的姿态指令解析机 构)包括传输模块、判断模块、解析模块和存储模块。

传输模块，用于将船舶仿真平台的横摇角、纵摇角、垂荡值以数据 流的形式传递给判断模块，将判断模块分类处理的数据传输至解析模 块，将解析模块处理得到的运动参数输送到存储模块。

判断模块，用于分析船舶仿真平台的横摇角、纵摇角、垂荡值，并 按数据类型进行分类，将分类后的数据发送至传输模块。

解析模块，用于根据分类后的横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误 差。根据相对误差确定最大相对误差。基于最大相对误差确定缩减比 例。在获取到仿真触发后，根据缩减比例等比缩减运动参数。

存储模块，用于存储解析模块处理得到的运动参数。

可选地，解析模块计算的相对误差为横摇相对误差、纵摇相对误 差、垂荡相对误差。

解析模块，用于通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误差、 垂荡相对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误 差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对 值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角， β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

可选地，解析模块，用于建立如下横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡集 λ_H：

将λ_R中的最大值确定为横摇相对误差最大值λ_Rm，将λ_P中的最大值 确定为纵摇相对误差最大值λ_Pm，将λ_H中的最大值确定为垂荡相对误差 最大值λ_Hm。

建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm,λ_Pm,λ_Hm}。

根据λ_m确定最大相对误差λ_M，其中，λ_M>0。

可选地，解析模块，用于通过如下公式确定缩减比例：

其中，μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数解x_min，x∈N^*。

可选地，解析模块，用于基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩 减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时 间，f为频率，n为正整数。

在具体实现时，存储模块可以包括临时存储模块和长期存储模块。

临时存储模块，用于临时存储数据。

长期存储模块，用于长期存储数据。

解析模块可以包括横、纵摇运动反解模块和垂荡运动反解模块。

横、纵摇运动反解模块，用于对横摇运动数据进行反解，对纵摇运 动数据进行反解。

垂荡运动反解模块，用于对垂荡运动数据进行反解。

本实施例提供的船舶仿真平台姿态解析机构可以将运动仿真平台三 自由度运动(横摇、纵摇、垂荡)参数，通过数据分析、可执行性判 断，将数据分类后导入解析模块，反解动力元件运动数据输出并保存至 存储模块的机构。

具体的，

传输模块，负责将姿态指令获取机构发出的平台三自由度运动参 数，以数据流的形式传递给判断模块，随后将判断模块分类处理的不可 执行参数，可执行横、纵摇幅值参数和可执行垂荡幅值参数分别发送至 姿态指令获取机构，横、纵摇运动反解模块和垂荡运动反解模块，最后 将解析模块处理得到的动力元件运动数据输送到临时存储模块。当用户下达保存命令时，数据将被发送至长期存储模块。

判断模块，主要功能为分析判断平台三自由度运动数据，并按数据 类型进行分类，发送至解析模块或返回至姿态指令获取机构。

其中，数据类型，包括：不可执行参数，可执行横、纵摇幅值参数 和可执行垂荡幅值参数。以上三类数据将分别发送至姿态指令解析机 构、横、纵摇运动反解模块和垂荡运动反解模块。

解析模块，可以通过如下公式计算相对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误 差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对 值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角， β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

解析模块，可以根据相对误差大小进行排列。

如：首先建立横摇集、纵摇集、垂荡集

随即求解各集合最大值λ_Rm、λ_Pm、λ_Hm，其中λ_Rm为横摇相对误差 最大值，λ_Pm为纵摇相对误差最大值，λ_Hm为垂荡相对误差最大值。

然后建立最大相对误差集λ_m＝[λ_Rm,λ_Pm,λ_Hm]。

最后求解最大相对误差λ_M，其中，λ_M>0。

解析模块，还可以确定缩减比。

其中，μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数解x_min，x∈N^*。

在获取用户许可之后，还可以在显示界面弹窗提示本次仿真的缩减 比，询问用户是否继续仿真，如果不继续仿真，则终止仿真，如果继续 仿真，则解析模块，可以基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩 减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时 间，f为频率，n为正整数。

在具体实现时，判断模块，又称运动参数可执行性判断模块，其主 要功能为分析判断平台三自由度运动数据，并按数据类型进行分类，发 送至解析模块或返回至姿态指令获取机构。

数据类型，包括：不可执行参数，可执行横、纵摇幅值参数和可执 行垂荡幅值参数。以上三类数据将分别发送至姿态指令解析机构、横、 纵摇运动反解模块和垂荡运动反解模块。

纵摇横摇层机械结构示意图如图4所示，O-XYZ为静止坐标系， O′-X′Y′Z′为固定在机构上的平台，两平台通过OO′固定，上层平台与 OO′、C₂B₂、C₁B₁通过虎克饺连接。运动坐标系相对于固定坐标系的位置 用广义坐标p＝(x_u,y_u,z_u,α_u,β_u,γ_u)来描述，x_u、y_u、z_u为动坐标系原点 坐标，α_u、β_u、γ_u为上层平台运动姿态的横摇角、纵摇角、艏摇角，其 中α_u＝α_INS、β_u＝β_INS。设横、纵摇角为输出变量，横、纵摇液压缸的 行程为输入变量。通过计算空间上两点之间的距离可求得两液压缸的长 度分别为：

已知A₁＝(0,r₁,0)，A₂＝(r₂,0,0)，C₁＝(0,r₃,0)，C₂＝(r₄,0,0)， x_u＝0，y_u＝0，z_u＝h，可得：

液压缸的行程为：

S_i＝l_i-l_ineut(i＝1、2)

其中，S₁为纵摇液压缸的行程，S₂为横摇液压缸的行程，l_ineut是平 台在中性位置时液压缸i的长度。本文定义平台的中性位置为p＝ (0,0,0,0,0,h)。此时R＝E(单位矩阵)，可求得中性位置时液压缸的长 度：

横、纵摇运动反解模块示意图如图5所示，α_u、β_u分别为缩减后输 入横摇角和缩减后输入纵摇角；S₁(t)S₁(t)为纵摇液压缸的行程；S₂(t) S₂(t)为横摇液压缸的行程。

垂荡机构机械结构示意图如图6所示，已知输出量中层平台GF的 位移Z(t)，也就是整个机构能够模拟的垂荡运动，求解输入量即机构的 驱动元件液压缸的位移S(t)。初始位置为机构处于最低时的位置，记θ的 初始值为θ₀，支架梁AF的长度为L，AB长为L_AB，AD长为L_AD，液压缸 的初始长度为L_BD0，液压缸的行程为S(t)。

联立上述三个公式，可得：

垂荡运动反解模块示意图如图7所示，Z(t)为整个机构能够模拟的 垂荡运动位移；S(t)为驱动元件液压缸的位移。

有益效果：本实施例提供的机构包括传输模块、判断模块、解析模 块和存储模块，可以根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差；根据 所述相对误差确定最大相对误差；基于所述最大相对误差确定缩减比 例；在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动参数，进而 可以实现运动仿真平台横摇角、纵摇角、垂荡值的数据分析、可执行性判断，反解动力元件运动参数，在保证数据来源可靠准确的基础上，结 合创新的可行性判断模块，大大增强了仿真平台的运行稳定性以及用户 的体验性。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定 配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上 述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的 方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在 领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步 骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺 序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于 实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方 案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本 领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术 方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修 改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种船舶仿真平台姿态解析方法，其特征在于，所述方法包括：

S1，根据横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差；

S2，根据所述相对误差确定最大相对误差；

S3，基于所述最大相对误差确定缩减比例；

S4，在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动参数；

所述S1具体包括：

通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误差、垂荡相对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角，β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数；

所述S2具体包括：

S21，建立如下横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡集λ_H：

S22，将λ_R中的最大值确定为横摇相对误差最大值λ_Rm，将λ_P中的最大值确定为纵摇相对误差最大值λ_Pm，将λ_H中的最大值确定为垂荡相对误差最大值λ_Hm；

S23，建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm，λ_Pm，λ_Hm}；

S24，根据λ_m确定最大相对误差λ_M，其中，λ_M＞0；

所述S3通过如下公式确定缩减比例：

其中，μ∈N^*，N^*为正整数集，且μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数解x_min，λ_M为最大相对误差，x∈N^*；

所述S4具体包括：

基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。

2.一种船舶仿真平台姿态解析机构，其特征在于，所述机构包括传输模块、判断模块、解析模块和存储模块；

所述传输模块，用于将所述船舶仿真平台的横摇角、纵摇角、垂荡值以数据流的形式传递给所述判断模块，将所述判断模块分类处理的数据传输至所述解析模块，将所述解析模块处理得到的运动参数输送到所述存储模块；

所述判断模块，用于分析所述船舶仿真平台的横摇角、纵摇角、垂荡值，并按数据类型进行分类，将分类后的数据发送至所述传输模块；

所述解析模块，用于根据分类后的横摇角、纵摇角、垂荡值计算相对误差；根据所述相对误差确定最大相对误差；基于所述最大相对误差确定缩减比例；在获取到仿真触发后，根据所述缩减比例等比缩减运动参数；

所述存储模块，用于存储所述解析模块处理得到的运动参数；

所述解析模块计算的相对误差为横摇相对误差、纵摇相对误差、垂荡相对误差；

所述解析模块，用于通过如下公式计算横摇相对误差、纵摇相对误差、垂荡相对误差：

其中，λ_Rt为横摇相对误差、λ_Pt为纵摇相对误差、λ_Ht为垂荡相对误差，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，|α_INt|为横摇角绝对值，|β_INt|为纵摇角绝对值，|Z_INt|为垂荡值绝对值，α₀为最大横摇角，β₀为最大纵摇角，Z₀为最大垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数；

所述解析模块，用于建立如下横摇集λ_R、纵摇集λ_P、垂荡集λ_H：

将λ_R中的最大值确定为横摇相对误差最大值λ_Rmm，将λ_P中的最大值确定为纵摇相对误差最大值λ_Pm，将λ_H中的最大值确定为垂荡相对误差最大值λ_Hm；

建立最大相对误差集λ_m＝{λ_Rm，λ_Pm，λ_Hm}；

根据λ_m确定最大相对误差λ_M，其中，λ_M＞0；

所述解析模块，用于通过如下公式确定缩减比例：

其中，μ∈N^*，N^*为正整数集，且μ为x-(1+λ_M)≥0的最小整数解x_min，λ_M为最大相对误差，x∈N^*；

所述解析模块，用于基于如下公式等比缩减运动参数：

其中，α_INSt为缩减后的横摇角，β_INSt为缩减后的纵摇角，Z_INSt为缩减后的垂荡值，α_INt为横摇角，β_INt为纵摇角，Z_INt为垂荡值，t为时间，f为频率，n为正整数。