船舶在大洋中航行,由于海况恶劣、人为因素或者偶然状况,可能会发生人员落水失踪事件。船舶一旦发生这种情况,值班驾驶员就应该采取紧急措施,操纵船舶救助落水人员。为指导船舶对落水人员进行及时救助,国际海事组织(IMO)与国际民航组织(ICAO)联合出版了《国际航空和海上搜寻救助手册》,手册针对不同情况的落水人员推荐了不同救助方案,其中Scharnow旋回法非常适合对落水失踪人员进行搜寻和救助。但研究人员发现超大型油轮操纵性能与普通万吨级船舶有很大不同,加之很多超大型油轮的船长在操纵船舶使用IMO推荐的Scharnow旋回操纵方案对失踪人员进行搜寻时,发现船舶并不能准确返回原航线,甚至会偏离初始航线较远距离,导致整个搜寻救助任务的失败。因此有必要对超大型油轮Scharnow旋回过程中出现的异常操纵现象进行探究,并对现行的Scharnow旋回操纵要点适当地修改和完善,使其也适用于超大型油轮进行失踪人员救助。本文通过建立精度适合的超大型船舶运动数学模型,来研究其Scharnow旋回情况。参考国内外众多文献,本文仿真研究中船舶模型采用MMG分离型船舶模型,在模型创建过程中,考虑风流等干扰,建立了相应的干扰模型,使整个仿真过程更符合船舶实际海上运动情况。通过超大型油轮实船满舵旋回试验数据与模型仿真试验数据的对比,验证了超大型船舶模型精度符合本文研究需要。同时,在Matlab平台上,利用Simulink工具箱搭建了船舶Scharnow旋回操纵程序,通过对2艘万吨级船舶的仿真试验,验证了Scharnow旋回操纵程序的正确性。将多艘超大型油轮船舶MMG模型带入Scharnow旋回程序,进行仿真试验,发现按照现行的IMO指导的操纵要领进行船舶Scharnow旋回操纵,超大型油轮并不能准确返回原航线,甚至会偏离初始航线较远的距离。上述情况的出现和超大型油轮的特殊操纵性能息息相关,为使现行Scharnow旋回操纵方案适应超大型油轮救助失踪人员的要求。本文不断进行仿真试验,发现了适宜超大型油轮的旋回转向时机,即接到人员失踪报告后立即向船舶任意一舷操满舵,当船舶航向改变245°～250°时,向相反一舷操满舵,至航向相较原航向改变220°～225°时,操纵船舶回正舵,直至船舶准确返回原航迹且航向变为原航向相反航向。现行的Schamow旋回操纵方案不能满足超大型油轮的失踪救助行为需要,通过本文的仿真试验,给出了指导超大型油轮进行相关操纵的方法,这对于超大型油轮值班驾驶员搜寻和救助落水失踪人员具有重要的指导意义。