基于虚拟现实技术的舰船设备维修研究

传统舰船设备维修方法,故障部件拆卸工序较为复杂,设备内部结构的掌握情况不到位,导致设备故障识别准确率下降。针对这一问题,提出基于虚拟现实技术的舰船设备维修方法。划分舰船设备的振动级别,根据判别标准,选取存在故障的设备零件,利用虚拟现实技术,对设备进行三维实体建模,模拟设备部件逆过程操作工序,访问知识库制定相应维修工作,监控维修环境和设备参数变化,根据虚拟演示,完成设备维修的实际操作。实验结果表明,此次方法相比传统方法,提高了设备故障识别准确率,且设备维修后,能够确保其任务可用性。     

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。     

虚拟现实技术在舰船远程维修服务中的应用研究

提出在舰船远程维修中引入虚拟现实技术，在舰船及其维修信息收集的基础上，通过虚拟现实技术OpenGL语言，在计算机中构筑起网络远程技术维修支援平台，从而提高了舰船的远程维修能力和效果。     

基于CAD/CAM的舰船用高精度零件加工技术

传统舰船用高精度零件加工技术使用图纸对高精零件进行设计刻画,造成实际生产中出现较大的加工误差,为此设计基于CAD/CAM的舰船用高精度零件加工技术。完成零件几何加工建模的构建,使用多体拓扑结构描述高精度零件的几何形状,预留出精加工余量,使用周期传感器测定加工分度参数,审核精加工质量以及加工精度;使用编程代码在CAD/CAM技术上补偿测量零件误差,实现舰船高精度零件精准加工。实验数据表明,设计的高精度零件加工技术比传统高精度零件加工技术的加工精准度高25%,说明设计的方法具备极高的有效性。     

混合遗传算法的舰船减横摇控制方法

在舰船减横摇控制中,尤其当遇到海浪干扰后,控制参数的优化时间较长,导致控制的实时性达不到要求,使舰船无法达到最佳控制状态。基于此,采用混合遗传算法,设计一种舰船减横摇控制方法。采用自适应调节策略,优化遗传算法,设计PID控制器,利用设计的PID控制器,通过优化控制器参数,对舰船减横摇实施控制。通过对比实验,与2种传统方法作比较。实验结果表明,提出的舰船减横摇控制方法能够在较短的时间内将舰船横摇角控制至最小,所需时间比传统方法 1缩短600 s,比传统方法 2缩短550 s,且控制后的舰船横摇角最小。     

基于数字样机的舰船维修性设计分析技术

针对传统维修性分析技术的准确性与直观性问题,结合舰船维修性设计的实际需求,基于虚拟样机建模、虚拟人建模与仿真、参数化维修动作建模与仿真、基于维修问题的维修性分析等关键技术,以包含界面层、应用层、对象层、技术支持层的系统框架为指导,在商业软件Jack 7.0的基础上,通过二次开发设计实现基于数字样机的舰船维修性设计分析系统。同时,以舱室内某型水质后处理设备更换滤芯维修任务为例,开展维修性设计分析、评价和改进,从技术上验证了该系统的可行性与有效性。     

舰船虚拟维修训练系统开发初探

针对舰船维修训练实际,提出了舰船虚拟维修训练的设想,并基于开放源代码虚拟现实开发平台VRJuggler,对舰船虚拟维修训练系统进行了开发研究,提出了虚拟维修训练系统的解决方案和应用实例。     

基于模糊信息融合的舰船维修数据集成存储方法

利用传统方法对舰船维修数据进行集成存储后,数据完整性较低。针对上述问题,提出基于模糊信息融合的舰船维修数据集成存储方法。设计方法结构,根据该结构将方法分为3部分设计:首先利用数据仓库技术进行数据提取,并验证、清洗;然后在此基础上进行数据集成;最后将集成后的维修数据迁移到本地数据库当中,完成数据存储。结果表明:与传统数据集成存储方法相比,利用基于模糊信息融合方法进行数据集成存储后,数据完整性提高12.15%。     

舰船机舱三维虚拟漫游及远程操纵系统

舰船机舱模拟器的创建是一项较为复杂的工作,在虚拟现实技术尚未普及推广前,创建一个机舱模拟器耗资巨大。而虚拟现实技术的出现,为机舱设备三维模型的构建提供了技术支撑,通过相关系统的建立,可使用户在虚拟的环境当中,对舰船机舱内的设备进行操纵,进而获得与真实世界中基本相同的体验。由于系统便于修改,所以能够满足舰船上各种设备更新换代的需要,这样不会因为设备更新而重建,可以节约成本。由此可见,对舰船机舱三维虚拟漫游及远程操纵系统设计开发显得尤为必要。     

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。     

基于虚拟现实的舰船装备虚拟训练仿真系统研究

目前舰船专业技术训练中存在的诸如训练内容形式单一、缺乏交叉协同系统训练等系列问题,虚拟现实技术的发展为舰船装备虚拟训练提供了新的思路,本文首先分析了舰船人员专业技术训练存在的主要问题,然后结合虚拟现实的优势阐明了舰船虚拟仿真系统的优点。其次论述了舰船装备虚拟训练系统的预期目标,最后构建了基于虚拟现实的舰船装备虚拟训练仿真系统技术方案,为基于虚拟现实的舰船装备虚拟训练仿真系统的实现提供依据。     

舰船装备应急抢修虚拟维修系统研究

舰船是海军重要战略装备,应急抢修作为舰船装备保障工作的重要组成部分,对于保证装备的战斗状态起着十分重要的作用。在对船机电系统和设备的工作原理、工作状态、结构特点和性能进行了深入、详细地研究分析的基础上,以某型舰船中的部分机电设备为对象,研制了设备所在环境虚拟现实、设备维修过程演示模块制作、设备维修过程模拟操作模块制作、维修工艺信息化处理、设备典型故障维修模块制作以及虚拟维修管理系统。该研究对舰船装备的使用训练和维修保障具有重要的军事意义。     

基于云计算的舰船航向自抗扰技术

针对传统的舰船航向自抗扰技术中存在的控制航向调节时间长、超调现象频发的问题,提出基于云计算的舰船航向自抗扰技术研究。依据舰船运动数学模型计算控制律,设计航向自抗扰控制器,利用云计算技术整定控制器各部分参数,设计功率模块和人机界面模块,将其作为辅助实现舰船航向自抗扰。实验结果表明,与传统的自抗扰技术相比,设计的基于云计算的舰船航向自抗扰技术在控制航向改变时,调节时间短,且没有出现超调现象,说明基于云计算的舰船航向自抗扰技术适合应用在实际工程中。     

基于模块化设计的舰船标准平台的设计流程研究

在模块化设计中,将舰体看作设备的搭载平台.为了便于舰船今后的改造、维修及适应设备更新换代的速度,有必要研究基于模块造船的平台设计技术.本文阐述了基于模块设计及单元组装条件下舰船平台的划分,在此基础之上提出了标准平台的设计流程及设计中应注意的问题,为模块化造船未来的应用和研究方向提供了参考.     

海警舰船抛起锚虚拟仿真系统设计

以3DS max为平台,对锚设备进行建模与渲染。采用虚拟现实技术设计舰船驾驶室及舱室漫游,抛锚虚拟仿真,起锚虚拟仿真模块。通过运动跟踪技术,三维虚拟现实显示系统开展海警舰船抛起锚虚拟仿真系统实践教学,既提高了学员训练的积极性,又节约了大量的实装训练费用。     

舰船装备虚拟维修性验证系统研究

文章针对传统维修性分析验证方法的不足,提出了运用虚拟现实技术进行舰船维修性验证的方法。文章介绍了系统的工作原理和主要功能,重点分析了系统的产品信息建模方法和虚拟维修自动仿真活动的实现原理。     

基于CATIA的舰船动力装置虚拟维修训练研究

文章在分析虚拟维修技术特点并介绍虚拟维修发展状况的基础上,充分利用了当前先进的CAD技术、虚拟现实技术、网络技术,提出并设计舰船动力装置虚拟维修训练系统,探讨了其关键技术。所设计的系统不仅能满足训练任务的需要,而且能够缩短开发周期、节约经费,具有非常重要的意义。     

虚拟装配中基于层次包围盒的空间快速验证

[目的]针对现有虚拟装配与维修中可移动空间计算的算法精度、效率较低,甚至缺少算法的问题,结合舰船虚拟装配、维修的实际需求,提出一种能够快速、准确计算零部件在移动空间中碰撞验证的算法。[方法]首先,以层次包围盒与三角面片相交检测算法为基础,改进层次包围盒与三角面片在移动空间中进行变换的方法;然后,根据二分法与递增法求得干涉距离,提出一种空间碰撞验证与空间距离验证的算法;最后,利用CATIA二次开发技术设计并开发空间快速验证模块,验证算法的合理性与准确性。[结果]实例结果表明,在复杂程度不同的2000多个零件模型中,计算空间碰撞的时间在100 ms以内,计算空间距离的时间约为0.5 s。[结论]该算法在舰船设计人员考虑装配与维修空间时可起到较大的辅助作用,能够有效缩短舰船设计周期、生产周期与维护周期。     

舰船维修虚拟训练平台研究

针对舰船维修训练中成本高 ,训练效果低的缺陷 ,利用虚拟现实技术 ,分析了舰船维修虚拟训练平台的系统结构 ,同时对系统实现中的虚拟对象建模 ,交互控制模块及分布式多人协作模式的问题进行了研究     

基于虚拟现实的VR船舶零部件设计研究

针对传统虚拟现实零件设计公差较大,导致VR零部件契合度较差的问题,研究基于虚拟现实的VR船舶零部件设计。该设计根据零件实体模拟绘制出二维平面草图,按实际比例设置三维图像比例尺搭建三维效果图,将单个三维零件进行组合,调整嵌入尺寸及平衡系数建立三维零件模型组,利用Clut插件进行动态模拟演示,根据零部件灵活度调整公差,实现基于虚拟现实的船舶零件设计。实验结果表明:与传统的VR零部件设计相比,所研究的VR零件设计契合度提高了16.7%。由此可见,所研究的VR零部件设计更满足当下船舶设计的需求。