基于网络虚拟平台的船舶机舱三维虚拟漫游和远程操纵系统

简要分析了网络虚拟现实技术在船舶机舱仿真系统中的应用,提出了船舶机舱虚拟现实仿真系统的总体设计和实现方法,并结合船舶机舱设备的具体情况,将系统模型和仿真软件包移植到支持虚拟可视化的网络平台,通过该网络虚拟平台,建立船舶机舱三维虚拟漫游系统,并实现实时仿真及交互控制功能.     

船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法

传统船舶推进监控系统终端显示界面普遍存在用户体验感较差的问题。基于此,优化船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法。结合虚拟现实技术进行虚拟终端显示界面设计,设计手势交互指令,利用训练好的分类器进行手势识别,通过手势实现人与船舶推进监控系统的非接触式交互。结果表明,所设计的船舶推进监控系统终端显示交互界面的体验感度量结果为良好,新的交互设计解决了传统显示界面交互设计存在的问题,可以让用户产生真实环境的感受和体验。     

基于虚拟现实的舰船工作状态智能监测系统

舰船工作状态监测是提升海上战力的关键,但是舰船设备种类、结构的复杂化,导致工作状态监测通信时间延迟较长,无法满足现今舰船稳定航行的需求,应用虚拟现实技术设计新的舰船工作状态智能监测系统。设计系统硬件包括数据处理板单元、管理板单元与通信链路单元,软件包括虚拟现实场景搭建模块、交互界面模块及其状态监测与报警模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了舰船工作状态智能监测系统的运行。实验数据显示:应用虚拟现实技术后,用户能够实时与平台进行交互,缩短了通信时间延迟,充分表明了设计系统具有更好的应用性能。     

无线网络下船舶运行状态远程监控系统

为了提高船舶运行的稳定和安全性,需要对船舶的运行状态进行实时监测,设计无线网络下船舶运行状态远程监控系统,系统包括船舶运行状态特征采集模块、AD转换模块、总线传输模块、无线网络通信模块、集成控制模块和人机交互模块等,采用远程卫星通信和无线传感器网络组网技术进行船舶通信网络构建,基于H.323协议和IETF的SIP会话初始化协议进行船舶无线网络通信的信令设计。采用多点多线程控制方法进行船舶运行状态的监控指令的集中执行,在集成GCC编译环境中进行监控系统的应用程序开发和交叉编译,采用异构、层次化的中间件技术进行监控系统的软件平台设计,实现船舶监控系统的网络接入服务和状态实时监控服务。系统测试结果表明,设计的船舶运行状态远程监控系统能实时监测船舶的运行状态特征,系统自适应性和可靠性较好。     

嵌入式技术船舶实时监控系统

船舶实时监控系统可以对船舶航行路径、航行状态以及周围海洋信息的实时监测分析,提高船舶安全航行能力,为此提出嵌入式技术的船舶实时监控系统设计方法。首先构建船舶实时监控系统的总体结构模型,监控系统由信号采集模块、信号处理模块、核心控制模块和输出模块组成,然后采用低功耗的嵌入式用ARM Cortex-M0为处理内核,监控系统通过RS232进行Linux终端控制,实现船舶监控系统的自动增益控制和远程控制,各种控制信号由CPLD产生,在输出终端输出8路D/A转换信号,实现船舶实时监控信息输出,最后系统测试结果表明,该系统进可以实现舶实时监控,具有较好的信号采集和数据分析能力,监控系统输出稳定性较好,且能实现监控异常报警。     

基于虚拟现实技术构建的虚拟机舱漫游系统

结合虚拟机舱的建模特点,分析三维建模软件,提供选用SGI工作站大型建模软件Multi Gen作为构建船舶机舱虚拟场景软件,和选用虚拟现实开发软件Vega实现实时场景漫游的设计过程以及碰撞检测和交互控制,展望应用前景。     

船舶机舱虚拟现实仿真系统

提出并实现基于虚拟现实技术的船舶轮机仿真系统.给出应用于船舶轮机仿真的虚拟立体视觉图象生成算法,研究了使用立体眼镜和立体头盔视觉设备的虚拟现实系统的实现.讨论了虚拟机舱漫游、虚拟船舶驾驶台和虚拟集控室等船舶仿真系统.     

船舶半物理仿真电站监控及虚拟操纵的系统设计

本文介绍智能控制电动机替代柴油机的船舶半物理仿真电站的优点,以此研究电站监控系统;采用组态软件和网络技术的有机结合技术,在船舶电站的监控与虚拟操作仿真进行实践,设计出具有友好的人机交互界面、可根据不同的船型有着较高参数调整灵活性和方便进行二次开发的监控与虚拟操作系统,其监控功能具有发电机组的启停、并车、解列、调频调载、电压和无功调整以及发电机组自动巡回检测、电力系统保护、发电机组工作状态实时显示等监控与虚拟操作等功能。     

船舶液体货物三维监控的设计与实现

针对现有岸端船舶监控系统货物状态的平面显示缺乏直观性的问题,结合沉浸式三维虚拟仿真系统的发展,开发船舶液体货物高度变化的三维监控系统。采用AutoCAD结合Rhino软件实现三维模型的程序化创建,提出适用于规则的液货仓模型平面切割法,实现液体货物高度变化的三维动态显示,利用图表法、多层次细节等方法实现程序的交互和功能拓展。在船舶领域智能化发展的背景下,该监控系统可用于岸端实时、直观地掌握船上液体货物的变化状态,可作为无人船岸端监控系统的重要模块。     

BP神经网络在船舶远程监控中的应用研究

近年来,随着无线通信、传感器网络等技术的快速发展,船舶远程监控系统在保障航运安全、维护船载设备等方面发挥着越来越重要的作用。船舶远程监控系统实现船岸间数据信息共享和交互,对船载设备的运行状态进行实时监控,并根据采集的数据进行状态预测和故障诊断。本文在船舶远程监控系统基础上,利用BP神经网络的自组织学习特性,提出远程故障诊断模型,该模型能够根据设备运行参数对故障趋势进行准确判断并发出预警。     

异构网络在船舶控制舱室远程监测中的应用

船舶自动化水平的提高要求实现对船舶的实时监控,船舶控制舱室是船舶自动化系统的重要组成部分,对控制舱室进行监控可以准确了解船舶的运行状态,最大程度保障船舶运行安全。本文对异构网络进行了研究,提出了一种基于异构网络的船舶控制舱室远程监测系统,系统使用现场总线技术、以太网、因特网、4G网络等实现控制舱室监控数据的传输和共享,设计了系统的整体架构,系统使用B/S结构,最后对服务器的数据库进行了设计。系统可以实现控制舱室的远程监控,因而具有一定的实际意义。     

基于移动互联网技术的耙吸挖泥船视频监控系统的研究与应用

针对自航耙吸挖泥船分布在全球海域沿海区域施工,在安全生产监控管理方面存在着监控盲区、无法远程实时查看船舶状态及船舶设备智能报警等方面存在的问题,基于移动互联网技术,实现卫星宽带系统的全覆盖,通过搭建船舶"虚拟专用网络",构建了耙吸船远程视频监控系统,实现了船舶安全管理的实时、可视,切实提高船舶和企业安全管理的信息化水平和管控能力。     

基于SVD矩阵算法的船舶甲板变形监测研究

在船舶制造领域中,甲板钢铁的质量对整体船舶结构的好坏有着决定性的影响,特别是在非常恶劣的气象条件下,船舶的甲板受力会很不均匀,同时会产生很大的拉扯力,造成甲板变形,因此必须对船舶的甲板性能进行实时监控。本文主要研究了基于SVD矩阵算法的船舶甲板变形监测系统,通过该系统,船载计算机能够主动通过传感器收集甲板的形变信息,同时对甲板的受力数据进行数学建模,并利用数理统计的方式,对整个船舶形变做出准确的预测。     

云平台船舶状态实时监控系统

为了实现船舶的有效监管,本文结合云平台技术开发了一种船舶远程状态实时监控系统,详细介绍了该实时监控系统的基本框架、基于云计算平台的数据处理模块和数据采集模块设计。该船舶状态实时监控系统能够利用局域网和CAN总线等数据链路,快速获取船舶的实时状态参数,有助于提高船舶航行的安全性。     

船舶甲板智能抛丸机器人设计

为解决在船舶外场涂装阶段除锈和拉毛施工效率低、质量不稳定、环境污染严重等问题,设计一款用于船舶甲板的智能抛丸机器人。简介该型机器人系统组成,阐述其抛丸分系统、除尘分系统和越障辅助机构的硬件设计及其软件设计,并设计手动遥控和自主导引操作方式。实船测试结果表明,该型机器人可满足船舶甲板除锈清理的工作要求。     

虚拟现实技术在船舶推进系统故障诊断中的应用

虚拟现实技术(VR)是一种利用计算机建立模拟环境,使用户"沉浸"于虚拟环境中并实现用户与模拟环境信息交互的技术。近年来,将虚拟现实技术应用到工程领域,比如航空航天、船舶等成为一种趋势。船舶推进系统的结构与功能复杂,是船舶的核心区域,为了提高船舶推进系统的运行稳定性、安全性,对船舶推进系统故障诊断技术的革新非常重要。本文研发了一种基于虚拟现实技术的船舶推进系统的故障诊断系统,并详细介绍了该系统的原理和工作过程。     

船舶柴油机虚拟拆装系统基于SolidWorks的实现

虚拟拆装技术是虚拟现实技术在设计、制造、维修以及研究机构等领域的重要应用之一,基于Solid Works的船舶柴油机虚拟拆装系统的研究是虚拟拆装技术在船舶工业的制造领域和教学领域中的新的应用.文中所研究的虚拟拆装系统是采用虚拟现实技术,通过对虚拟拆装过程和关键技术的分析,提出在以Solid Works创建的虚拟环境中实现虚拟拆装的方法,并根据这些方法实现了基于Solid Works船舶柴油机的虚拟拆装系统.同时利用虚拟拆装来代替实物拆装,可以解决船舶柴油机的教学和拆装训练受到产品成本、拆装场所等条件限制这一难题,对于降低成本、提高效率具有较为重要的意义.     

三峡库区航运安全虚拟现实仿真系统研究

为提升三峡库区航运安全管理监控水平,克服基于二维电子航道图的监管手段不能形象、直观地表现船舶的实时航行状态以及不能反映库区水位不断变化对船舶航行安全的影响等缺点,需要研究三维虚拟现实仿真系统。考虑到仿真系统的精度,采用三维地理信息系统的理论和方法实现对库区航运安全的虚拟现实仿真。在研究了三峡库区蓄水对航运安全的影响以及现有二维监控系统的功能特点的基础上,给出了虚拟现实仿真系统的总体构成及功能设计,并采用美国ESRI ArcGIS平台实现了三峡库区航运安全虚拟现实仿真系统。该系统具有仿真精度高、真实感强、实时性好等优点。     

VR交互式三维虚拟船舶建模与仿真

为满足国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)海员培训、发证和值班标准国际公约(International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, STCW)2010年修正案提出的仿真训练需求,基于虚拟现实技术的三维虚拟船舶训练系统逐渐成为航海模拟器训练的有效扩展和补充。针对三维虚拟船舶开发过程中模型数量巨大和交互模型复用性差的问题,通过采用细节层次(Levels of Detail, LOD)模型构建三维虚拟船舶的几何模型,优化系统的真实感和实时性,实现虚拟船舶的三维场景漫游、碰撞检测和快速导航与瞬移,基于三维空间几何变换建立典型物体的交互模型。结果表明：开发的三维虚拟船舶训练系统真实感强,交互友好,已应用到航海仿真训练中,效果良好。     

虚拟现实技术与3D动画在舰船动力试验平台的应用研究

虚拟现实技术与3D动画技术是计算机技术与传感器技术的发展产物,也是当前计算机与互联网领域的研究热点,已经成功在航空、船舶、医疗等领域应用。船舶的动力性能是重要的性能参数,为了提高船舶的设计水平,本文致力于开发一种虚拟的船舶动力试验平台,通过构建船舶三维模型,结合3DSMAX和VRP虚拟仿真平台,本文开发一种具有虚拟现实交互能力和3D动画演示能力的船舶动力试验平台。