大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计

对大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计,提高海图视觉交互能力,提出基于多线程视觉调度的大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计方法。采用Mutigen Creator和Vega Prime建立船舶电子海图显示的视景仿真平台,采用三维立体的虚拟海洋场景设计方法,结合多线程视觉空间调度,实现大型船舶电子海图显示。测试得知,该方法进行对大型船舶电子海图显示界面视觉交互的视景增强性能较好,图像交互能力较强。     

基于舰船云计算的电子信息交互系统设计

提出一种基于舰船云计算和嵌入式多模控制的电子信息交互系统设计方法,采用嵌入式ARM进行舰船电子信息交互系统的云计算软件内核开发,采用多模TCP/IP以太网技术构建电子信息交互的信息传输模块和网络通信模块,利用ARM片上控制器来完成电子信息系统的读写和信号实时处理,在云计算环境下进行舰船电子信息交互系统硬件设计和软件开发,包括串口设计、外部存储器设计和AD接口设计等。最后进行仿真测试分析,结果表明,采用该系统进行舰船电子信息交互处理的吞吐性能较好,实时处理能力较强,提高了电子信息与信号的分析与检测能力。     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

嵌入式系统的低能耗舰船电路设计

在嵌入式环境下进行舰船电路系统设计,提高舰船控制电路的集成性,提出一种基于DSP技术的低能耗舰船嵌入式系统电路设计方法,采用ADSP21160处理器为核心控制芯片,进行舰船电路的AD模块设计、控制单元设计、信号处理模块设计和通信模块设计,实现舰船的信息采集和数据处理及远程通信功能,在ARM嵌入式系统中进行舰船电路的集成开发,降低电路的能耗,提高电路的集成性和可靠性。测试结果表明,采用该方法进行舰船电路设计,电路的功率放大能力较好,信号处理能力较强,具有很好的电路稳定性。     

二三维互动映射的潜望镜视景仿真系统设计与实现

针对常规潜艇航行训练费用高、周期长、风险高等问题,基于虚拟现实技术并结合潜艇操纵运动理论,开发设计潜望镜视景仿真系统.首先阐述了训练系统的框架,并对各功能模块进行描述.基于军用电子海图开发教练员控制系统,可以进行训练环境设置与场景的控制.通过双缓冲技术实现电子海图的绘制,并应用TrueType字体工具建立常用军标库,实现了军标的绘制.通过实拍纹理数据建立海洋场景模型库,并应用Vega Prime实现了系统的视景渲染驱动.采用DR算法弥补了系统网络通信量的不足,满足了视景仿真的实时性要求.     

基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真

为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型库内导出船舶三维模型所需数据后,使用Vega Prime虚拟现实开发工具的LynXPrime图形界面,对船舶航行复杂周围环境的水体、海浪等进行建模并进行纹理制作后,再通过实时驱动、视景仿真驱动以及仿真交互程序运行,实现船舶航行复杂周围环境图像三维仿真模型的交互。实验结果表明,该方法可有效对船舶航行复杂周围环境的洋流流向、流速、海水温度进行三维仿真。同时也可对船舶航行环境内其他船舶进行红外视景可视化,且应用效果较佳。     

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。     

基于Vega Prime的舰船尾流视景仿真研究

为了在虚拟海洋环境中模拟真实的舰船尾流效果,建立了舰船尾流视景仿真系统,并给出了舰船尾流的基本模型。该系统在MFC应用程序的基础上采用了多线程技术,并结合Vega Prime的海洋模块真实地模拟了舰船尾流随舰船速度和时间的动态变化效果。系统的仿真结果表明,此虚拟视景系统平台具有较高的适用性,不仅节约了研究经费,同时获得了很好的视觉效果,为下一步海上虚拟对抗视景平台的研究打下良好的基础。     

基于HLA的舰船输转作业仿真系统研究

针对舰船输转作业方案仿真存在的计算资源不足、战位多、人机交互等问题,开发了基于HLA的舰船输转作业仿真系统,根据资源占有率和功能模块划分联邦成员,设计分布式仿真系统的网络结构,选定协同网时间管理策略,研究节点间通讯性能测试方法,解决节点间控制机制问题,建立协同网对象类和交互类。使用MAKRTI作为HLA的辅助开发工具,基于Vega Prime进行视景驱动。经过仿真试验,结果表明:本系统能够在功能和性能上满足输转作业设计仿真需求。与传统设计方式相比,本系统提高设计效率,均衡计算负载,降低节点通讯延迟时间。     

基于HLA的舰船输转作业仿真系统研究

针对舰船输转作业方案仿真存在的计算资源不足、战位多、人机交互等问题,开发了基于HLA的舰船输转作业仿真系统,根据资源占有率和功能模块划分联邦成员,设计分布式仿真系统的网络结构,选定协同网时间管理策略,研究节点间通讯性能测试方法,解决节点间控制机制问题,建立协同网对象类和交互类.使用MAK-RTI作为HLA的辅助开发工具,基于Vega Prime进行视景驱动.经过仿真试验,结果表明:本系统能够在功能和性能上满足输转作业设计仿真需求.与传统设计方式相比,本系统提高设计效率,均衡计算负载,降低节点通讯延迟时间.     

基于视频优化技术的舰船导航交互界面设计

针对舰船航行导航需求,设计基于视频优化技术的舰船导航交互界面。利用导航设备单元内的气象仪、GPS、海图等直接获取导航所需数据,同时利用雷达采集器采集雷达扫描视频,将舰船导航所需数据和雷达扫描视频传输到视频优化单元内和人机交互单元内,视频优化单元对雷达扫描视频与气象仪、GPS、海图等数据进行优化融合处理,得到涵盖气象、海图等数据的雷达扫描视频后。将其发送到主控单元内电子海图控制模块内,同时主控单元连接触控显示屏为用户连接人机交互单元,实现电子海图控制、导航定位管理等。实验结果表明,该舰船导航交互界面具备较好的雷达扫描视频生成能力,电子海图背景海图缩放功能等,应用效果较佳。     

GLStudio与VegaPrime在船舶机舱虚拟仿真系统中的应用

应用Vega Prime视景平台和GL Studio仪表仿真软件联合开发船舶机舱虚拟仿真系统的结构框架和所涉及的某些关键技术的解决方法,实现了Vega Prime场景模型的交互控制,以及GL Studio仪表在Vega Prime场景中的显示,并且通过调用API,使Vega Prime场景模型与GL Studio仪表实现相互通信.     

基于嵌入式的船舶电子控制系统设计

当前的船舶电子控制系统控制过程高度集中,如果其中某一部件损坏,很可能导致整个控制系统无法正常运行,提出一种基于嵌入式的船舶电子控制系统设计方法,按照的功能要求对舰船电子控制系统进行模块划分,并对系统的各个功能模块结构进行设计;为了改善当前方法设计的控制系统灵活性较差和工作效率较低的问题,对船舶电子控制系统的驱动、电源、视频、测距、控制中心等进行模块化功能设计;选取实时性较强的VxWorks嵌入式操作系统作为舰船电子控制系统的主控制系统,测试结果表明:设计的控制系统实现了驱动功能和控制功能的模块化,能够保障船舶相关工作的顺利进行。     

基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法

构建舰船智能导航系统,结合海图电子化分析提高导航控制能力,提出基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法。采用地图投影计算方法进行舰船智能导航的GIS信息加载,结合海图静态水深测量以及航线分支调度方法进行舰船导航过程中的动态信息交互,结合地理约束机制和视觉约束机制,通过量化均衡控制和航海视觉监测,实现对舰船智能导航的人机交互设计。测试表明,采用该方法进行舰船智能导航的人机交互性较好,信息动态加载能力较强,视觉效果较好。     

基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统

针对舰船航行数据在可视化分析中受到海上环境的影响,导致舰船航行数据可视化分析内容减少、时间变长,因此,提出基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统。在系统的硬件设计方面,通过舰船航行数据查询模块设计和数据可视化模块设计,完成了系统的硬件设计,通过分析舰船航行的仿真要素,对舰船航行过程中的地形进行网格处理,采用VR技术全方位分析了舰船航行的视景,建立了四叉树顶点之间的约束关系,完成系统的软件设计,实现舰船航行数据的可视化分析。测试结果表明,基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统不仅可以增加可视化分析内容,还可以缩短分析时间。     

基于多媒体技术的舰船轨迹虚拟重构技术

对舰船轨迹的虚拟重构主要包括了对舰船模型和舰船尾流的三维视景仿真重构,为了提高舰船轨迹虚拟重构的逼真度,在多媒体视觉下,提出一种基于Vega prime和Multigen Creator建模的舰船轨迹虚拟重构技术,对获取的舰船船体数据和尾流数据进行数据加载和信息编译,在虚拟场景中根据场景状态信息和渲染指令进行海洋场景、舰船模型和尾流气泡模型的绘制。采用不规则三角网分割方法实现分区域三维重构和图像处理,实现舰船轨迹虚拟重构优化。仿真结果表明,采用该方法进行舰船轨迹虚拟重构和视景仿真的逼真性较好,图像渲染能力较强,具有较好的视觉效果。     

三维虚拟海洋图像仿真在舰艇视觉中的应用

在计算机视觉环境下建立舰艇防御和攻击的虚拟场景的重点是对三维虚拟海洋图像的仿真实验,传统的三维虚拟海洋视景仿真中在操作进程和虚拟数据资源配置中采用单线程设计,无法实现并行处理,视景效果不好。提出一种基于海洋拓扑结构网孔分解的三维虚拟海洋仿真技术并应用在舰艇的被动防御视觉系统中。构建三维海洋环境下舰艇的视觉控制模型,在MPI的视景仿真渲染工具Vega Prime中进行海洋三维视景建模,采用海洋拓扑结构网孔分解算法进行三维虚拟海洋视景仿真方法改进,在舰艇防御视觉系统中实现舰艇防御三维视景仿真,实验结果表明,采用该方法进行视景仿真,三维虚拟海洋具有较好的实时视景仿真渲染效果,视点转换和视点控制流畅,提高了在三维海洋环境中实现舰艇视觉仿真的可观性和可靠性。     

舰船电气设备虚拟维修系统的设计与实现

文章围绕舰船电气设备的维修训练和考核需求,规划设计虚拟维修系统的组成结构和软件模块,运行状态转换控制流程及数据通信交互模式,详细阐述了训练考核教控管理、三维模型显示交互、数学模型仿真计算等软件功能。利用Lab VIEW、3DMAX和Post Engineer软件联合开发,研制完成了舰船海水淡化装置虚拟维修系统,实现虚拟现实交互、运行特性仿真、实时数据通信和训练考核评估等性能。     

大密度舰船电子海图中数据快速检索方法研究

为了提高舰船导航和定位能力,需要对大密度的舰船电子海图数据进行快速准确检索,针对舰船电子海图数据分布密度大、散列性较强的特点,提出基于自相关特征匹配和模糊C均值聚类的大密度舰船电子海图中数据快速检索方法。采用有向图和决策树构建舰船电子海图数据库的检索节点分布结构模型,提取舰船电子海图数据的语义关联性和规则性特征,采用自相关特征匹配方法对检索数据进行指向性挖掘和信息融合处理,对挖掘的关联数据进行模糊C均值聚类,实现对大密度舰船电子海图数据的分类检索。仿真结果表明,采用该方法进行大密度舰船电子海图中数据检索的收敛速度较快,提高数据检索的查准率和查全率,检索效率和准确性较高。     

基于嵌入式舰船通信模块的DSP设计

舰船通信模块是实现舰船内部及舰船与指挥中心进行卫星通信的重要单元,针对当前舰船通信模块设计抗干扰能力差、通信质量差的问题,提出基于嵌入式舰船通信模块的DSP设计方案。构建通信模块的总体结构模型,通信模块的硬件单元包括DSP处理器和PCI总线模块,采用嵌入式16位定点DSP内核进行逻辑控制设备设计,以ADSP-BF537为核心器件进行舰船通信模块的主控模块设计,在IEE802.3兼容10/100 M以太网MAC下实现通信协议和通信接口设计。测试结果表明,采用该方法案进行舰船通信模块设计,提高了舰船通信系统稳定性和抗干扰性。