基于VR技术的船舶驾驶模拟仿真系统开发

随着经济的全球化发展,世界范围内的货物贸易额不断创造新高,海上运输相对于其运输方式具有更高的性价比,成为了当前最重要的大宗商品运输方式。随着船舶吨位与动力性能不断提高,海上航线的船舶密度也不断提高,给船舶驾驶人员的操作水平带来了挑战。因此,提高船员的操纵水平迫在眉睫。虚拟现实技术是近年来新兴的技术,利用计算机与图像技术对环境进行仿真,具有非常巨大的应用潜力。本文基于虚拟现实技术和三维仿真软件搭建了船舶模拟驾驶平台,并对该模拟仿真系统的结构组成和原理进行了详细的介绍。     

基于VR技术的船舶燃油净化系统虚拟化设计

随着计算机技术的不断发展,虚拟现实技术(Virtual Reality)近年来成为了一项研究热点,VR技术结合了计算机技术和信息技术,在工业领域,尤其是船舶模拟仿真领域的应用也逐渐展开。船舶动力系统的功能复杂,零部件众多,其中,燃油净化系统起到过滤和净化船舶动力系统燃油的作用,对维护船舶的正常使用有重要的意义。为了提高舰船操作人员的水平,使操作人员能够适应机舱及燃油净化系统的复杂操作环境,本文结合虚拟现实技术,针对船舶燃油净化系统进行函数建模,并基于虚拟现实技术设计了燃油净化系统的操作仿真界面,对提高船舶操作人员的训练水平与质量有明显的改善作用。     

基于Creator-Vega船舶电站控制屏建模及手动起动仿真研究

虚拟现实技术被称为21世纪应用前景的三大技术之一。本文简单介绍虚拟现实技术的概念，并就基于MultiGen Creator、Vega虚拟现实软件包和其他一些软件对船舶电站手动起动进行仿真研究，这对船员的教育和培训有着重要的意义。     

基于数字媒体技术的船舶航行环境模拟研究

船舶航行环境模拟器是一个面向船员训练的仿真系统,交互性良好的船舶航行环境模拟器可以提高船员训练的效率,节约资源。本文利用数字媒体技术开发一种船舶航行环境模拟器,采用的数字媒体技术包括三维建模技术、GPU编程技术、OSG虚拟引擎技术等,该航行环境模拟器能够模拟船舶操作过程的海洋、光照等动态环境,具有较大的应用潜力。     

虚拟现实技术在船舶故障仿真模拟中的应用

随着我国信息技术的飞速发展,越来越多的工业设备中集成了高性能的计算机,实现了海量数据的高速处理,其中最具代表性的应该就是虚拟现实技术。借助该技术,船舶在设计时,可以充分预估各种设备的工作状态,通过对船载设备进行建模,船员可以轻松实现对设备的虚拟化操作。本文主要介绍了虚拟现实技术在船舶故障探测和模拟中的应用,通过对船舶电力故障的类型进行建模,船员在虚拟环境中对故障进行诊断和排查,大大提高了学习效果。文章首先对虚拟现实技术在故障预测中的作用进行了研究,然后通过建立故障模型,将故障数据进行可视化处理,得到了其故障分布图,从而提高了虚拟现实技术的可靠性。     

基于单片机的船舶操纵模拟器系统设计

海洋运输在全球经济中扮演着重要角色,我国的内河运输和海洋运输对于我国的经济发展也至关重要。当前很多船舶碰撞事故都是由于船员操作失误引起的。船舶的自动化设备越来越智能,同时各种新的电力、通信技术也应用到船舶上,这就要求船员能够熟悉各种仪器设备的使用方法。船舶操纵模拟器能够使得船员熟悉船舶操作环境,本文提出了一种基于STC单片机的船舶操纵模拟器系统,对系统的硬件和软件进行了设计。本文设计的系统成本低、易于携带,因而具有一定的实用性。     

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.     

基于虚拟现实的船舶制冷动态仿真系统的开发

针对轮机模拟器在船舶制冷仿真训练方面过于简化的问题,对某集装箱船制冷系统采用移动边界法和流体网络法建立系统的数学仿真模型,运用VC++的MFC开发系统的二维可视化仿真界面,基于3ds Max建立系统的三维物理模型,并采用细节层次技术(LOD)对模型进行优化,再进一步导入OGRE视景引擎中实时渲染。仿真结果表明:船舶制冷动态仿真系统能够实现冰机间与冷库的三维虚拟漫游,实现在二维端和三维端的人机交互操作等功能,可用于船员对船舶制冷系统的针对性学习和培训。     

三位协同下船舶主机起动备车仿真研究

以全回转港作拖船为研究对象,针对船用柴油机的备车起动过程,建立船舶操控的三位协同环境,利用船舶驾驶模拟器,将由虚拟手操作得到的主机备车起动系统运行控制指令以ADO通信方式存储到数据库中,利用Lab VIEW SQL Toolkit的数据通信,将得到的控制指令在Lab VIEW上实时显示.以Matlab/Simulink建立船用柴油机起动准备逻辑和起动鉴别逻辑,以及主机供油量、转矩、转速的仿真数学模型,将实船参数代入进行实时动态仿真,实现了船用主机起动逻辑控制模拟,其输出的主机起动转速与时间的关系曲线可以指导船员在船舶驾驶模拟器的操作训练中很好地控制船用柴油机的逻辑起动过程,从而达到训练船员的目的.     

深度沉浸式虚拟现实舰船体验

随着计算机科学的快速发展,处理器对动态虚拟现实图像的处理能力日益加强,各种基于此的应用广泛出现,并给人类的生产生活带来新的变化。通过虚拟现实技术,人们能够以非常直观的方式与计算机形成的虚拟场景进行类似真实环境的互动。借助虚拟化设备,人们从视觉上和听觉上得到了能够与真实情况类似的体验。在对舰船的认识上,同样可以采用虚拟现实系统,在深入沉浸式的环境体验中,体验者能够以最小的代价最大程度感受到真实的舰船环境,同时模拟出舰船的各种状态,比如驾驶操作、机舱维修、消防模拟等在真实环境中难以实现的情形。本文基于舰船体验的实际需要,总结虚拟现实的原理,并设计实现船舶虚拟现实体验的系统。     

抓好船员素质教育 促进水上交通安全

水上交通安全管理工作是一个涉及到船舶、港方、航道、货主(旅客)、气象、监督检查、立法执法等多方面、多部门的系统工程。它需要与水运有关各部门的紧密配合。而船舶的安全运行则需要有驾驶、轮机等各部门人员的正确操作和默契配合去完成。因此,在一定程度上说,提高了船舶驾驶船员的安全意识和技术业务素质、增强其对船舶安全航行的自我控制能力就是牵住了船舶安全运行的“牛鼻子”。船舶交通事故统计资料也说明了,在一般情况下,绝大部份的船舶交通事故是由于船员素质不高所致。为此,我市各级港航监督部门要求船员管理工作紧紧围绕促进水上交通安全管理的总目标,始终坚持“安全第一、预防为主”的方针,从抓基础、抓制度入手,注重抓素质、讲实效,不断改革创新,以方便、服务于航运企业和船户,努力提高船员队伍的整体素质,促进水上交通安全为出发点和归宿。整个船员管理工作体现重实、重严要求,从而取得了良好的效果。     

船舶操控系统中的运动时间序列模糊推理及预报研究

在船舶的自动化操控系统中,采用智能化的运动时间管理能够极大限度提高船舶航行的安全性,同时也能够降低船员的工作强度。本文主要针对船舶运动的预测技术进行研究,采用先进的模糊推理控制算法,重点解决船舶运动的误差问题。文中对船舶运动的时间序列进行建模分析,并主要从非平稳时间序列的角度分析船舶运动控制中遇到的难题,最后对运动预测进行误差分析与仿真。     

全国首家内河船舶操纵模拟系统通过交通部验收

2月29日,由芜湖海事局与上海海事大学联手研发的全国首家内河船舶操纵模拟器在芜湖通过交通部验收。 专家们通过评审,认为该系统技术先进,具备内河引航操作、船舶操纵、应急处理等多种功能,特别是方便了船员实际操作考试,提高了考试效率,降低了船员考试成本,满足了内河船舶船员实操考试和训练的需要,填补了我国船舶操纵模拟器运用于内河实际操作考试的空白。     

内河弯曲航道船舶碰撞事故原因及对策

为有效减少弯曲航道船舶碰撞事故的发生,总结弯曲航道的特性,结合典型案例分析得出弯曲航道船舶碰撞事故的原因。针对事故原因提出减少弯曲航道船舶碰撞事故的对策:船舶在弯曲航道能见度较低时航行,驾驶员应加强瞭望,谨慎驾驶,正确使用灯光和声号;船舶之间要保持联系;根据水流合理设计航路;加强船员的安全意识,严格遵守船舶交通法规;提高船员的驾驶技术和心理素质;及时播报弯曲航道水流、能见度等信息。     

内河船舶驾驶仿真系统研制

对内河船舶的舵机、主机、运动和姿态进行了建模和计算机仿真。结合船体等实物 ,构造了半实物的船舶驾驶实时仿真系统。给出了系统的设计方案 ,完成了整个系统的硬件和软件设计、调试及半实物实时仿真。实际应用表明 ,研制的驾驶仿真系统可以作为船舶驾驶和操纵的模拟演示装置 ,也可作为训练船舶驾驶员的仿真器。     

船舶电站虚拟现实仿真系统设计

随着船舶智能化趋势的不可逆转,对船舶电站智能化水平的要求越来越高,船舶电站的设计、管理的难度也都将增加。本文研究设计了船舶电站虚拟现实仿真系统,通过对同步发电机、励磁控制系统、转速控制系统、负载及船舶电站操作逻辑控制等建立数学模型,实现MATLAB/Simulink二维仿真,运用3d Max软件通过对发电机组、船舶配电板、各种仪器仪表、开关按钮、内部脱扣装置等三维建模并导入Unreal Engine 4(Ue4),生成虚拟现实效果。通过设计MATLAB和Ue4通信,实现二维与三维同步联合仿真。系统可单独作为船舶电力系统设计验证平台,亦可单独作为教育培训系统。可缩短船舶电站设计周期,节省人力物力,也可提高船舶电站管理培训效率。     

船舶冷却水系统建模及可视化的实现

本文以船舶冷却水系统为对象,根据管路中的各部件的工作原理,结合计算机仿真建模技术,应用Creator、Vega等虚拟现实软件,对船舶冷却水系统进行建模和可视化实现,将虚拟现实技术应用在轮机模拟器中,使轮机模拟器更加真实的展现机舱环境,取得了较好的效果。     

虚拟现实技术在船员培训教育中的应用

在分析虚拟现实技术的特点和优势的基础上，通过虚拟现实技术在船舶电站虚拟操纵的应用的典型案例，阐述虚拟现实技术给船员培训教育带来的新变革。     

基于多媒体技术的船舶驾驶模拟器三维视景生成方法

采用三维输出方法,只能对船舶基础数据进行输出计算,无法还原船舶操作控制系统的真实位置,因此,提出基于多媒体技术的船舶驾驶模拟器三维视景生成方法。构建三维模型库处理船舶驾驶系统相关数据,根据数据处理结果对驾驶空间数据进行曲线空间控制计算,并对三维运算数据进行多媒体视觉输出计算,将计算得出的数据根据输出接口协议的不同,接入相应的视觉输出设备中,完成三维视景的输出操作。对所设计方法的船舶驾驶控制数据还原精准度进行仿真测试,结果证明其具有驾驶环境还原度高,数据还原完整性高的特点。     

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.