随着集装箱船大型化的发展,船舶的操纵性问题日益突出,尤其体现在港口水域的操纵过程当中。因大型集装箱船本身的特性,其重心一般较高,满载时侧面积较大,易受风、流等外界因素影响,船舶在港内浅水低速情况下往往难以通过自力操船来克服,此时请求拖轮协助变得非常有必要。本文在参考国内外相关研究的基础之上,考虑了集装箱船在满速旋回时将产生较大横倾角这一特点,采用MMG思想建立了一个较为全面的包括横摇在内的大型集装箱船四自由度船舶操纵运动数学模型,目的是提高船舶运动仿真的精确性,并在模型中加入了拖轮力计算模型。之后使用MATLAB软件对拖轮协助下的大型集装箱船港内操纵进行了模拟仿真,通过旋回实船数据和仿真试验数据的对比,验证了所建立模型的准确性。为研究大型集装箱船满载情况下港内操纵性及其运动规律,根据建立的船舶操纵运动数学模型,对船舶余速控制、顺流掉头、平移抵泊等工况进行了仿真,根据输出结果定量定性分析了其操纵要点。本课题的研究结果可以使船舶驾驶人员更好的了解大型集装箱船的操纵特性,对于在实际生产中的大型集装箱船港内操纵具有一定的指导意义,同时对完善航海模拟器中大型集装箱船的操纵运动数学模型也有一定的参考意义。