使用【Matlab】写【船舶转弯的Kelvin尾迹】的建模代码

在 MATLAB 中编写船舶转弯时的 Kelvin 尾迹建模代码，涉及到一些流体力学和数值计算的知识。以下是一个简化的示例，展示如何使用基本的粒子追踪法来模拟尾迹轨迹：

% 导入所需库
import hydrodynamic.KelvinWake.*; % 假设有一个自定义库包含 Kelvin Wake 模型

% 定义船舶参数
ship_length = 100; % 船长 (m)
turn_radius = 500; % 转弯半径 (m)
turn_angle = pi / 4; % 转弯角度 (rad)

% 创建 Kelvin 粒子追踪器
tracker = KelvinWakeTracker(ship_length, turn_radius);

% 初始条件（假设船速和航向）
ship_speed = 15; % 船速 (m/s)
ship_heading = 0; % 正前方 (rad)

% 计算转弯过程中的每个时间步
for t = 0:0.1:10 % 例如每0.1秒更新一次，总共10秒
    % 更新航向和速度
    ship_heading_new = ship_heading + turn_angle * t;
    ship_speed_new = ship_speed;
    
    % 进行轨迹追踪
    tracker.track(ship_speed_new, ship_heading_new);
    
    % 保存当前时刻的尾迹点
    trail_points(t+1) = tracker.currentTrailPoints;
end

% 可视化尾迹
plot(trail_points(:,1), trail_points(:,2), 'r'); % x轴对应水平方向，y轴对应垂直方向
hold on;
plot([0, ship_length*cos(ship_heading)], [0, ship_length*sin(ship_heading)], 'k', 'LineWidth', 2); % 船舶初始路径
title('Ship Turning with Kelvin Tail');
xlabel('Distance (m)');
ylabel('Height (m)');
hold off;

% 结果分析或进一步处理...

请注意，这只是一个基础示例，实际的 Kelvin 粒子追踪模型会更复杂，需要考虑更详细的流体动力学参数，如瑞利数、黏度等因素，并可能需要用到 MATLAB 的 PDE Toolbox 或其他高级功能。