触控式航海模拟器人机交互系统优化设计

触控操作便捷高效,已成为下一代船舶驾驶台操控的趋势,为适应实船操控的发展,提高船员培训效率,节约培训成本,减少硬件人机交互系统损耗的目的,在航海模拟器中很有必要开发触控式人机交互系统。以V.Dragon-4000型航海模拟器硬件人机交互系统为参考,采用WPF框架搭建软件人机交互系统界面,运用C#语言后台编写逻辑实现交互功能。优化设计的触控式人机交互系统操作灵敏、形象逼真,且可以根据操作需要改变界面大小,经接入到航海模拟器进行检验,可以替代硬件人机交互系统在航海模拟器中使用。与原有交互系统进行比较,该交互系统可以提高航海模拟器的运行效率。     

基于语音识别的船舶航海模拟器设计与研究

随着船舶工业智能化、自动化程度而不断提高,基于虚拟场景的船舶航海模拟器成为一项研究热点。利用船舶航海模拟器可以提升船员的训练效果,降低培训成本和周期。本文将语音识别技术应用到船舶航海模拟器中,提升模拟器与受训人员的交互性,重点分析语音识别的关键技术,研究航海模拟器中语音交互系统的组成和语音信号特征提取等关键技术。     

舰船操控台显示界面交互式UI设计

为解决舰船操控台存在的交互功能差的问题,提出舰船操控台显示界面交互式UI设计方法。结合舰船操控台的操作任务,设置显示界面的操控功能按钮以及菜单要素。分别从图标、色彩等方面,完成对显示界面布局方式的设计,并完成三维动画场景的动态设计。最终实现界面人机交互功能,利用渲染器输出UI设计结果。结果表明:在设计的显示界面中,操控交互任务的平均响应时间低于40s,且运行错误以及无效操作的任务数量低于总任务数量的5%,即设计舰船操控台显示界面具有良好的操控交互功能。     

基于PLC的船用锅炉模拟器的开发

为解决航海教育中船用锅炉操作培训问题，开发了基于PLC的船用锅炉模拟器。此文阐述了该种模拟器的工作原理。硬件设计和软件开发，都有效地代替真实锅炉进行操作培训。     

综合航海模拟器培训课程教学研究和实践

通过对综合航海模拟器各种功能的研究,结合国际海事组织相关公约和培训要求及各航运企业对船舶安全的要求和实际培训经验,对综合航海模拟器教学和培训课程进行研究,以提高综合航海模拟器的使用效率,提高船员教学和培训质量,保证船舶航行安全。     

基于可编程与组态技术的船舶主机操控模拟器

网络、虚拟现实和数据库技术在海船船员实操训练与评估过程中的应用是轮机模拟器发展的热点之一.采用PIMS组态软件搭建具有交互功能主机及其组成系统的场景界面,运用PLC技术设计集控台等物理仿真平台主动力装置的操控逻辑,利用以太网技术建立组态场景与PLC物理平台之间的通信联系,完成软、硬操相结合,以软操为主,具有主机操控训练与故障分析功能仿真模拟器的开发与应用.该模拟器满足评估大纲的要求,经海事主管机关测试,培训机构使用后,取得令人满意的效果.     

浅谈航海模拟器在渔业培训教学中的应用

本文简单介绍了航海模拟器及其在渔业培训教学中的应用,对目前国内航海院校及渔业培训机构展开的船舶模拟器教学作了说明,并从航海模拟器的教学意义、功能和航海模拟器的实际应用,其在渔业培训教学发展中的前景来论述航海模拟器重要性,提出了如何系统应用航海模拟器进行教学的问题。     

天津海校多本船航海模拟器构成及性能

ＳＴＣＷ７８／９５公约对航海模拟器在培训中作用及必要性充分重视，业已成为培训资格审批的硬件条件之一，本文拟就天津海员学校的航海模拟器状况作一介绍。     

船舶动力定位模拟器自动定位功能研究与实现

为了自主研发功能完备、扩展性好的船舶动力定位模拟器,分析船舶动力定位模拟器中各个模块的功能,对现有航海模拟器的系统架构进行改进,提出适用于多单元协同仿真的船舶动力定位模拟器系统架构。根据动力定位系统自动定位模式的原理,设计动力定位控制器和推力分配算法,提出使用 Direct2D图形技术来设计动力定位人机交互界面。最后在所设计的动力定位模拟器系统架构下,以1艘动力定位供给船为仿真对象实现在不同海况条件下的自动定位功能和系统信息显示,并验证算法的有效性。     

GMDSS模拟器在功能完备的航海模拟器中的应用

航海模拟器在航海教育和培训中发挥了重大作用,GMDSS模拟器也是航海模拟器的重要组成部分之一。全球海上遇险与安全系统GMDSS(Global Maritime Distress and Safety System)自1999年2月1日完全实施以来,人们在GMDSS模拟器的研究与开发上倾注了很大的热情。根据SOLAS公约的要求,各缔约国必须对从事航海事业的相关人员进行GMDSS培训。STCW78/95公约修正案中,特别强调了模拟器在培训中的应用。研究与开发GMDSS相关产品的模拟器,并把它们组合成一个系统集成到航海模拟器中,将进一步完善航海模拟器的性能。     

救助船模拟器原型机关键技术研究

针对大风浪条件下救助船操纵训练的要求，有必要开发针对救助船的操纵模拟器。相比于传统的通用船舶模拟器，救助船模拟器原型机系统中引入六自由度平台运动系统，基于UDP协议传输船舶姿态数据实现实时体感模拟功能，可以模拟船舶在大风浪条件下剧烈摇动的操船环境，提高模拟训练的真实感。此外，系统中引入救助作业模拟模块的思想，可以更好地评估、训练船员在恶劣海况下配合其他救助人员完成救助任务的能力，提高执行海上救助任务的成功率与效率。     

模拟器中船舶搁浅危险性评价方法的研究

在航海模拟器中，如何对模拟训练的过程实时、连续地进行航行安全评价一直是急待解决的重要课题。通过建立狭水道航行船舶搁浅危险性定量分析的数学方法，提出了基于大型船舶操纵模拟系统的狭水道航行船舶搁浅危险性评价模型。该模型能实时、连续地评价航行于狭水道等受限水域船的搁浅危险性，是一种对航海模拟训练评价的较客观、科学的方法。     

船舶模拟器驾驶台仿真系统研究

本文以用于三峡船闸运行过程仿真的船舶模拟器为背景，介绍了船舶模拟驾驶台的结构及设计方案，以内河航运船舶为对象构成了驾驶台半实物仿真系统，建立了主机、舵机数学模型，对模拟驾驶台的结构，仿真方法作了详尽的研究。     

船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用研究

分析了船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用现状，应用前景及应用范围，并结合具体的实例，探讨了运用船舶操纵模拟器进行港航设计论证的方法。     

船舶操纵中各种制动效果的比较

船舶操纵中的制动效果是评价一艘船整体性能的一项重要指标。对于不同船型、不同吨位的船舶采用不同的制动方法,直接涉及到船舶的安全。通过船舶操纵模拟器,设定测试条件,对船舶操纵中倒车制动、Z型操纵制动、满舵旋回制动、拖锚制动、拖轮协助制动效果进行试验,得出各种制动效果的差异,比较说明各种制动效果的适用场合,以利船长、驾驶员选择适合当时环境自身条件状况的制动方法,安全的操纵船舶。     

基于Unity3D的船舶电力推进系统虚拟仿真设计

以某电力推进科考船为母型,在分析电力推进结构和原理的基础上,提出基于Unity3D的虚拟仿真设计,并介绍系统设计过程中的关键技术.仿真结果表明:该设计能实现船舶电力推进系统虚拟场景的漫游控制、部件检查、人机交互等功能,其生成的可执行程序有助于电力推进系统的操作和培训.     

用naoe-FOAM-SJTU求解器数值模拟船舶在波浪上的操纵运动问题（英文）

Ship maneuvering in waves includes the performance of ship resistance, seakeeping, propulsion, and maneuverability. It is a complex hydrodynamic problem with the interaction of many factors. With the purpose of directly predicting the behavior of ship maneuvering in waves, a CFD solver named naoe-FOAM-SJTU is developed by the Computational Marine Hydrodynamics Lab(CMHL) in Shanghai Jiao Tong University. The solver is based on open source platform OpenFOAM and has introduced dynamic overset grid technology to handle complex ship hull-propeller-rudder motion system. Maneuvering control module based on feedback control mechanism is also developed to accurately simulate corresponding motion behavior of free running ship maneuver. Inlet boundary wavemaker and relaxation zone technique is used to generate desired waves. Based on the developed modules, unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS) computations are carried out for several validation cases of free running ship maneuver in waves including zigzag, turning circle, and course keeping maneuvers. The simulation results are compared with available benchmark data. Ship motions, trajectories, and other maneuvering parameters are consistent with available experimental data, which indicate that the present solver can be suitable and reliable in predicting the performance of ship maneuvering in waves. Flow visualizations, such as free surface elevation, wake flow, vortical structures, are presented to explain the hydrodynamic performance of ship maneuvering in waves. Large flow separation can be observed around propellers and rudders. It is concluded that RANS approach is not accurate enough for predicting ship maneuvering in waves with large flow separations and detached eddy simulation(DES) or large eddy simulation(LES) computations are required to improve the prediction accuracy.     

基于虚拟现实技术的叉车操作训练模拟器研究

为了适应现阶段叉车司机培训的需要,进一步提高培训水平,在现代虚拟现实技术的引领下,深入研究了叉车操作模拟训练技术,分析了叉车工作机构的功能及操作要求,明确了训练仿真机的功能和结构,进行了虚拟环境的设计,开发了仿真机的软硬件,完成了叉车操作模拟训练器的研制,成果经过实际检验效果很好。     

船舶在狭水道航行的碰撞危险性评价研究

在分析狭水道船舶碰撞事件的发生和避碰行为的基础上，应用模糊集理论，提出了船舶在狭水道航行的碰撞危险性评价模型。该模型可为大型船舶操纵模拟器提供狭水道航行的碰撞危险性自动和实时评价。     

液化天然气专用码头系泊安全操作仿真研究

考虑液化天然气码头对安全的特殊要求,结合船舶系泊作业中的诸多因素,以液化天然气专用码头为例,运用船舶操纵模拟器对液化天然气船靠离码头的过程进行仿真实验,由此分析港口水域的风、流、浪及回旋水域尺度等因素对液化天然气船系泊作业的影响,为船舶靠离泊安全操纵提供参考数据,也可为液化天然气码头的建设提供科学的论证。