内河船舶航行环境视景三维仿真

基于航海仿真的发展方向和发展需求,为增加练习海域并同时提高仿真精度,以内河船舶航行环境三维建模仿真为研究对象,分析了内河船舶航行环境视景的组成要素,将其主要划分为地形地貌、水面及近岸陆域物标两大模块,并以视景仿真领域3D MAX、Multigen Creator等主流软件对其进行三维建模。在VC++环境下,以开源软件OpenSceneGraph(OSG)为驱动平台,对内河船舶航行环境视景模块三维模型进行了数据融合,同时以细致的渲染来加强模拟的真实感。仿真显示:所构建的内河船舶航行环境三维模型具有较高的精度,场景驱动具有逼真的效果,能够满足航海仿真的要求并应用于大型船舶操纵模拟器建设。     

基于OSG和Matlab的船舶启动阶段视景仿真研究

针对船舶操纵模拟器对船舶启动状态研究的需求,以开源工具OSG作为船舶航行模拟器的软件开发平台,以7000DWT油轮的推进装置和舵为研究对象,进行运动模型数学建模,利用MultiGen Creator建立船舶及地理场景模型,并利用OSG各个工作空间功能,对上述模型进行加载,构成临近环境要素。设计运动函数实现船舶从静止至到达额定航速的加减速、转舵和正倒车操作,用MFC对开发的系统进行封装,实现对虚拟船舶驾驶及周边视景的控制,并结合Matlab为船舶航行驾驶模拟器的开发提供一种新的解决方案。     

长江通航安全研究的船舶操纵仿真系统

长江水域通航条件高度复杂，有针对性地开展船舶操纵模拟系统的研究显得尤为重要，文中介绍了全功能大型船舶操纵模拟器及通用船舶操纵计算机仿真平台（USManCSP），提出以前者砻实时模拟基础，结合USManCSP中的电子江图信息系统（ECS）、内河船舶操纵运动数学模型、基于模糊控制的引航员控制模型等进行快时模拟研究，建立较完善的通航安全论证分析平台，并给出了二个急弯河段的模拟研究结果．     

大型船舶靠离泊操纵中拖轮助操的分析

在码头工程通航环境安全评估的专题研究中,建立大型船舶操纵运动的仿真模型;根据大型船舶操纵运动的特性,给出了大型船舶靠离泊操纵中拖轮具体的助操方法。在此基础上,运用大型船舶操纵模拟器,对20000DWT散货船靠离泊操纵中拖轮的应用进行了仿真试验,为大型船舶在靠离泊过程中拖轮的协调应用提供了科学依据。     

智能避碰专家系统中的船舶操纵仿真研究

以MMG数学模型为基础，考虑风浪的影响。建立了单桨海船，内河双桨双舵船的操纵运动数学模型和仿真系统，此系统为船舶智能避碰专家系统的操纵运动仿真模块，可以用来进行避碰操纵运动模拟和效果预测。     

基于虚拟现实技术的轮机模拟器视景研究

由于船舶机舱设备繁杂,图像制作困难,使轮机模拟器视景装置明显落后于其它载运工具操纵模拟器.文章探索性地提出了将全新的虚拟现实技术引入轮机模拟器视景制作中,综合应用虚拟现实技术、计算机图形技术、多媒体技术等设计改进轮机模拟器视景.     

六自由度驾驶模拟器视景仿真系统研究

随着计算机图形学技术的不断提高，基于虚拟现实的各种运动模拟器视景仿真系统的开发已成为研究热点．文中开发的六自由度驾驶模拟器，可对模拟驾驶设备进行各种运动模拟．采用视景仿真软件MultiGen Creator和OpenGVS SDK，结合面向对象技术开发了六自由度驾驶模拟器视景系统，对视景仿真系统中动力学建模、场景建模、碰撞检测等关键问题进行了阐述．经过试验测试，所开发的视景系统具有良好的视觉沉浸感．     

基于船舶操纵模拟器的内河驾驶实操考试方案设计

针对目前内河船员实际操作考试工作现状及不足,根据《中华人民共和国内河船舶船员实际操作考试办法》,分析了船舶操纵模拟器在内河驾驶实操考试中的可行性,提出了基于船舶操纵模拟器的内河驾驶专业实操考试的主要思路和考试方案．该考试方案于2008年6月在广东珠江水系内河船舶一等驾驶实操考试中试行,并取得了良好的效果．     

基于人工神经网络的船舶操纵运动仿真

探讨神经网络技术在船舶操纵运动仿真领域的应用,构造一种网络结构和训练方法,验证船舶操纵指令与船舶运动态势参数映射的可行性,并构建了基于典型BP神经网络模型的操纵运动仿真系统.     

规则波中船舶运动六自由度数学模型

为了提高船舶操纵模拟器的精度,应用船舶操纵性分离建模理论,基于傅汝德-克雷诺夫假设,将船舶近似为箱型船,估算波浪对船舶六自由度运动的干扰力与力矩,并将波浪的干扰力与力矩作为外力与力矩的一部分,叠加到分离型船舶运动数学模型中,建立了船舶在规则波作用下六自由度船舶运动的数学模型,给出5级海况下船舶全速旋回运动响应的时间历程仿真曲线.仿真结果显示:仿真结果与相关文献结果相近,运动趋势一致,能够满足大型船舶操纵模拟器对船舶运动数学模型仿真的精度要求,同时船舶运动数学模型由3自由度增至6自由度,提高了模拟的逼真度.     

基于动力学分析的驾驶模拟器运动仿真算法

驾驶模拟器仿真系统采用动力学和运动学分析方法对汽车所受的力进行研究，得出其动力学方程，从而对汽车驾驶进行仿真．根据分析力所得出的加速度以及前一状态的速度和发动机转速，利用动力学方程和运动学方程求出当前时刻发动机转速、汽车的速度、位置变化、方向变化等．将数据发送给视景计算机，由其驱动视景变化，视景计算机对车辆运动进行碰撞检测，将碰撞结果反馈给主机进行所受外力的计算，由此仿真驾驶模拟器的运动．     

Polaris船舶操纵模拟器中雷达回波的生成研究

本文针对我院引进的挪威KONSBERG公司的第四代船舶操纵模拟器产品：Polaris船舶操纵模拟器,利用其提供的视景开发工具FltUtil和SeaGen（Multigen Creator with KMSS-SS）生成雷达地形回波.主要介绍了雷达地形回波生成的原理和生成步骤.     

车路协同系统的视景仿真模型

在车路协同系统仿真的基础上,以局部交通网络的实时交通仿真为例,建立了车路协同系统视景仿真模型库,确立了视景仿真系统的框架体系结构。将视景仿真集成为整个仿真系统的一个联邦成员,建立了车车信息交互、车路信息交互的典型视景仿真功能模型。使用LOD模型简化技术对视景仿真功能模型进行分解,生成了5个不同精细程度的LOD模型。采用DOF、LOD、Switch功能化节点,从节点结构上优化了典型应用场景中的交叉口信号灯、车辆运动等相关模型,建立了一套类似模型几何形状的层级节点结构。构建了车路协同系统可视化视景仿真平台,包括HLA/RTI信息交互与控制模块、车路协同数据处理模块、信息交互模块、模型引导控制模块、视角动态切换模块与模型状态参数动态显示模块。采用建模优化相关技术,对典型交通场景进行了视景仿真。仿真结果表明:通过LOD模型简化技术,模型简化率最高可达95.5%,内存占用减少86.3%;通过视景仿真方法的使用,提高了渲染效率与系统仿真效率,车路协同典型交通场景验证了仿真方法的可行性。     

实用型船舶操纵模拟器及其应用

船舶操纵模拟器在船员教学、培训、评估考试中应用广泛.文中介绍了实用型船舶操纵模拟器的组成、功能及特色,并对它在内河船员和海船船员的教学培训应用、技术开发、双师型教师队伍建设等做了较为详细的叙述.     

内河船舶避碰路径优化研究

内河船舶碰撞事故导致重大生命及财产损失，已经引起人们的高度关注．提出一种内河船舶自动避碰路径优化的研究方法，建立了内河船舶操纵运动数学模型，将遗传算法运用到内河船舶避碰路径选优中，提出内河船舶避碰路径优化准则，并构建一种考虑内河航道中运动船舶及障碍物的适应度函数．优化结果表明了本方法的可行性。     

KONGSBERG大型船舶操纵模拟器的系统分析

以最近从挪威KONSBERG MARITIME公司引进的POLARIS北极星型大型船舶操纵模拟器为例,全面系统地介绍大型船舶操纵模拟器的系统结构、创新功能,并对视景系统和船舶数学模型系统进行分析,以期在利用航海模拟器进行应用开发、教学与验证等方面提供借鉴。     

喷水推进高速双体船操纵模拟系统研制技术

介绍了一种喷水推进高速双体船桌面操纵模拟器的研制思路和过程 ,主要技术包括喷水推进高速双体船操纵运动数学建模 ,采用多进程通讯和多线程通讯的方法来实现船舶二维和三维运动仿真的可视化等     

船舶火灾模拟训练系统研究

船舶火灾模拟训练系统可以仿真船舶火灾的三维环境,对船员和消防人员进行模拟训练．在已研制船舶操纵模拟器的基础上对船舶火灾模拟训练系统各模块的组成及作用进行探讨,分析船舶火灾蔓延模型、船舶火灾仿真等关键技术．在优化大涡模拟技术和合理处理场、区、网模型间的边界耦合问题的基础上,提出了场区网模型模拟船舶火灾蔓延的过程．提出了采用物理模型方法,结合纹理技术和粒子系统方法模拟船舶火灾场景．     

驾驶模拟器视景仿真系统的模块化建模方法

在KMRTS驾驶模拟系统的核心模块——视景仿真系统已有的研究基础上,提出一种模块化方法来提高视景建模的效率,并给出该方法的基本思想、关键理论、程序设计流程及相应实例,应用结果证明该方法满足驾驶模拟器视景仿真系统的实时性与逼真性的要求,提高视景建模的效率。     

汽车驾驶模拟器在交通工程中的应用

提出了由实时控制与仿真计算机系统、视景模拟系统、声响模拟系统、运动模拟系统和中央控制台等组成的汽车驾驶模拟系统总体结构．汽车模拟器应用在交通工程中涉及3种主要仿真模型——汽车动力学模型、路网模型和交通仿真模型．以车辆在交叉路口从次干道左转弯到主干道时，主干道直行车辆之间最小可接受车头时距为例，介绍了利用汽车模拟器进行交通工程仿真研究的方法．