本书以从事船舶控制与仿真的读者为对象，系统地讲述了船舶运动数学模型和建模方法。本书中，水面船舶和潜器被纳入同一体系，内容对各类船舶具有通用性，且模型结果形式上便于实施控制和仿真。此外，本书提供了多种现成建模结果，便于控制和仿真时直接引用。本书适合于船舶自动化、船舶自动控制、船舶电气设备、电气工程及其自动化专业高年级本科生和相关学科研究生作为教材采用，也可供船舶设计、建造、操纵、使用、管理、航运等有关
专业作为仿真辅助教材使用。同时也可供从事上述各专业及其他相关专业的科技工作者和管理人员参考。
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第2版前言0
第1版前言0
第一章 坐标系及其变换1第一节 固定坐标系1
第二节 运动坐标系2
第三节 惯量矩阵和惯量主轴4
第四节 速度向量与两坐标系的关系11
第五节 运动坐标系与固定坐标系间的旋转变换14
第六节 姿态运动学方程18
第七节 建立姿态运动学方程的另一种方法21
第二章 水平面定常回转运动26第一节 水平面坐标系26
第二节 水平回转运动过程28
第三节 水平定常回转运动数学模型29
第四节 水平回转的耦合运动35
第五节 水动力系数测定试验简介（一）37
第六节 船舶水动力学中的无因次化体系42
第三章 垂直面定常直线运动46第一节 垂直面坐标系46
第二节 垂直面定常直线运动方程48
第三节 等速直线定深航行54
第四节 变深过程中的斜向定常运动57
第五节 垂直面定常直线运动数字实例65
第四章 水平面运动方程68第一节 水平面运动一般方程68
第二节 水动力的泰勒级数表示72
第三节 水动力函数一阶展开式中的水动力系数77
第四节 水平面运动线性方程81
第五节 二阶展开式中的水动力系数85
第六节 螺旋推进器的推力和扭矩92
第七节 水平面运动非线性方程96
第八节 实用潜艇模型的水平面运动方程99
第九节 有定向水平流时的水平面运动方程102
第十节 水动力系数测定试验简介（二）104
第五章 垂直面运动方程109第一节 垂直面运动一般方程109
第二节 水动力的泰勒级数表示113
第三节 水动力函数一阶展开式中的水动力系数116
第四节 垂直面运动线性方程119
第五节 二阶展开式中的水动力系数124
第六节 垂直面非线性运动方程132
第七节 实用潜艇模型的垂直面运动方程137
第八节 有定向水平流时的垂直面运动方程141
第六章 动量、动量矩及其导数143第一节 动量和动量矩143
第二节 动量的导数和动量矩的导数148
第七章 空间运动方程154第一节 建立船舶空间运动一般方程155
第二节 船舶所受静力分析160
第三节 水动力的泰勒级数表示163
第四节 螺旋推进器的推力177
第五节 六自由度空间运动方程的向量形式180
第六节 六自由度空间运动方程的展开形式184
第八章 流体惯性力和流体黏性力191第一节 附加质量和流体惯性力191
第二节 流体黏性力210
第九章 空间运动方程在特定情况下的简化212第一节 空间运动方程左端的简化212
第二节 流体惯性力公式系数的简化217
第三节 水动力系数整体的简化238
第四节 舵水动力系数的简化250
第五节 特定情况下的简化空间运动方程258
第六节 实用潜艇空间运动方程270
第十章 水动力系数的近似推算280第一节 附加质量和加速度系数的近似推算280
第二节 速度一次项水动力系数的估算286
第三节 角速度一次项水动力系数的估算289
第四节 舵角水动力系数的估算292
第五节 耦合水动力系数的近似推算293
第六节 数例296
第十一章 水面状态船舶横摇纵摇升沉运动方程301第一节 静力的泰勒展开式301
第二节 无风浪时的船舶横摇纵摇升沉运动方程305
第三节 无风浪时的船舶纵摇升沉运动方程314
第四节 无风浪时的船舶直航横摇运动方程315
第五节 规则波作用下直航船舶的横摇运动317
第十二章 螺旋推进器特性326第一节 理想推进器326
第二节 理想螺旋推进器329
第三节 螺旋推进器的几何学332
第四节 螺旋桨的推力和阻转矩334
第五节 四象限螺旋桨工作特性340
第六节 螺旋桨与船体的相互作用345
第七节 装船后的螺旋桨工作特性348
第十三章 有流速情况下的水下机器人空间运动方程354第一节 水下机器人空间运动一般方程354
第二节 流体惯性力显式表达的水下机器人运动方程355
第三节 定向水平流情况下的水下机器人运动方程358
第四节 定向恒速流情况下的水下机器人运动方程360
第五节 定向恒速流情况下流体惯性力显式表达的水下机器人运动方程361
第六节 状态方程形式的水下机器人运动方程362
第七节 外力和外力矩364
符号表371
参考文献374
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