涌浪
在运动和航行领域，涌浪是指源自遥远天气系统的、在海面传播的、通常连续不断的长波。与局部产生的风浪相比，这类波浪的特点是波长和周期更长。在航行中，了解涌浪对于确保海上作业的安全和效率至关重要，因为它会影响船舶的稳定性、航速和燃油消耗。
涌浪是由风吹过大片海面而产生的。导致这种波浪形成的主要因素包括：
- 风速：强风会产生能量更大的海浪。
- 风持续时间：风吹得越久，传递给海浪的能量就越多。
- 风程：风不受阻碍地吹拂的距离。风程越长，形成的浪就越大。
风停或风暴远去后，这些海浪仍会作为涌浪在海洋上持续传播，在长距离移动过程中能量损失极小。
涌浪
工程师通常使用以下指标来表征涌浪：
- 长波长：相邻波峰之间的距离可能比风浪的波峰间距长得多。
- 长周期：相邻波峰之间的时间间隔（波周期）较长，通常在10至20秒或更长时间之间。
- 一致性：与风浪的不规则性相比，涌浪的形态更为均匀。
理解这一点对于保持船舶稳定性和安全性至关重要。它可能导致船舶剧烈的纵摇（上下运动 – Pitch）和横摇（左右运动 – Roll）。过度的纵摇和横摇可能导致货物移位、结构应力以及船员不适。
在某些条件下，巨大的涌浪可能带来横倾（失去转向控制）和倾覆的风险，特别是对于小型船舶和重心较高的船舶。
垂直于涌浪或逆涌浪航行会增加阻力。相应地，这也会增加燃料消耗。因此，航海人员通常会规划航线。相反，这些航线能让船舶顺着涌浪方向航行。预测涌浪高度对规划至关重要；同样，预测涌浪周期也是规划的关键。最终，这有助于确定最佳的航向和速度调整。此外，这些调整还能最大限度地减少燃料消耗。此外，它们也有助于避免恶劣的航行条件。
减轻涌浪对船体纵摇的影响
惯性传感器是船舶主动海浪消除系统的重要组成部分。它们不会直接消除海浪，而是提供必不可少的实时运动数据，使主动系统能够抵消海浪对船舶的影响。
消除过程包括三个主要步骤：测量、预测和补偿。
传感器结合了陀螺仪和加速度计。它们精确测量船舶的六自由度 (6-DOF) 运动。加速度计测量平移运动。这些运动包括垂荡、纵荡和横荡。此外，陀螺仪测量旋转运动。这些运动是横滚、俯仰和偏航。
