航海模拟器在港口工程设计中应用

此文简要介绍了航海操纵模拟器产品及功能,以及在工程设计和科研中的应用.主要针对船舶航行安全问题,利用航海操纵模拟器,虚拟仿真出船舶航行的外部环境,以及船舶模型本身的操纵特性,进行船舶航行安全的模拟,并对模拟结果、航行环境、船舶操纵性能等影响航行安全的因素进行记录、分析和评价.结论表明,利用航海模拟器进行航行安全评价模拟是安全、可行、合理的,减少了工程中的风险,节约了资金.     

GMDSS通信模拟系统介绍

随着ＧＭＤＳＳ实施，ＧＭＤＳＳ的模拟教学又成为航海教学的重要内容之一，由计算机网络组成的ＧＭＤＳＳ通信模拟设备，具有操纵模拟逼真，教学内容丰富，用户终端扩展灵活等特点。能够满足ＧＭＤＳＳ教学和ＳＴＣＷ９５修正安提出的要求。本文介绍ＧＭＤＳＳ通信模拟设备的基本组成、主要性能和提供的（保管和教学）功能。     

基于电子海图的船舶操纵仿真器

本文主要介绍最近研制的由微机、高分辨率显示器、图形卡、操纵控制箱等组成的基于电子海图船舶操纵仿真器的两个主要技术──船舶操纵数学模型和电子海图技术，最后还介绍了该仿真器在航海实际中的一个应用．在数学模型中，考虑到航海实际的需要，提出了一个适合常速、低速和大漂角等各种情况的水动力计算模型以及四象限舵力和浆力的算法．另外，考虑了浅水、岸壁、风、流、浪的影响及附属操纵设备──拖轮、缆绳、锚链等对船舶的作用．本仿真器的电子海图装置，不仅能实时显示船舶所在海域的海图，动态显示船舶的二维俯视图象及运动姿态、航行轨迹，还可根据需要选择性地放大、缩小海图、显示各种岸基设施，并且可以记录模拟过程中的各种数据，制作航迹图的硬拷贝以及在显示器上再现，以供分析研究．     

模拟器训练中预估DCPA的误差分析

本文利用我院现有的航海模拟器，模拟避让了多种碰撞危险局面，把估算得到的DCPA值与模拟得到的DCPA值进行了比较，分析了估算得到的DCPA值的误差及误差来源，可为船舶驾驶员海上实施避让操纵提供参考，亦可为学校模拟器教学提供参考。     

基于航海模拟器试验的大型FPSO拖带通航宽度计算

为给FPSO、海上钻井平台等大型拖带作业时通航宽度理论计算方法选用、拖带通航安全评估以及规范修订提供参考。根据现行常用的国际航运协会(PIANC)《进港航道设计导则》、加拿大《国家航道设计指南》、中国《海港总体设计规范》以及国内大型海上设施拖带经验算法等典型的理论方法，计算30万吨级FPSO拖带通航理论宽度值，同时通过船舶操纵模拟器对30万吨级FPSO进行拖带操纵模拟试验，再基于试验结果计算出通航宽度值，将试验模拟结果与理论计算结果进行比对和分析。结果表明：大型海上设施港内拖带时，按照PIANC和国内经验算法方法取值标准较为合理。     

航海模拟器中岸壁效应的计算方法

狭水道及岸壁效应是对船舶操纵有着重要影响的外界因素,在航海模拟器中,如何很好地模拟船舶在狭水道和近岸航行时在操纵上所受到的影响一直是模拟器研究的一个重要课题,通过对实船试验得到的数据进行分析,针对运河或狭水道对船舶操纵的影响,提出一种在航海操纵模拟器中准确、简单的模拟狭水道及岸壁效应对船舶操纵影响的计算方法。     

基于模拟器的宽水域船舶碰撞危险性评价模型

航海模拟器训练中，系统能对船舶危险性和训练者操纵水平自动地进行评价一直是亟等解决的重要课题。本文应用海上避碰知识和模拟集理论，通过对宽水域多船会遇避碰行为进行分析。提出了基于DMU开发的大型船舶操纵模拟系统的宽水域船舶碰撞危险性实时评价模型。     

SMU—Ⅳ型综合船舶操纵模拟器的研制

简要介绍了ＳＭＵ－Ⅳ型船舶操纵模拟器的研制过程和设计指导思想，阐述了总体和各子系统设计的技术方案，给出了系统研制的主要技术成果。     

谈理论公式在船舶操纵中的应用

此文举例阐明了在船舶操纵中应用理论公式计算进行量的分析，可以帮助操船者对操纵难度较大的工作做出判断。     

如何操纵30万吨特大铁矿石运输船

船舶操纵是一门非常复杂的学科50年的老船员，作者希望通过自己的抛砖引玉从事航海的人员有所帮助。所涉及的面非常之广，作为一名从事航海工作近能对从事船舶操纵研完工作的人员有所启发，对     

桥梁通航孔船舶通行能力研究

跨海大桥的建设有利于促进两岸及其周边地区发展，进一步提升城市竞争力，对于整个地区的经济、社会发展都具有深远的、重大的战略意义。然而，大桥的建设改变了当地的船舶通航环境，通航孔宽度影响船舶自由航行。因此，有必要对桥区水域船舶通行能力进行研究。基于航海操纵模拟器，模拟船舶紧急制动距离，运用排队论的相关理论，分析大桥通航孔船舶通行能力，为建立桥区通航管理规则，合理规划过桥等待锚地提供参考，以利于保障桥区水域船舶航行安全。     

考虑外环境影响的船舶操纵模拟自动舵系统

自动舵系统是建立船舶操纵离线模拟模型所要解决的关键因素之一，本文给出了一种船舶操纵模拟自动舵系统，该系统可以对船舶出入港时受到的复杂载荷，如风，浪，流，限制性航道等做出合理反应，可以应用于船舶出入港操纵运动的离线模拟中。     

大型船舶操纵模拟器的系统组成及分析

以最近从大连海事大学引进的DMU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组成，并对系统的工作过程、数学模型、视景系统进行分析，以期对航海模拟器的研制、开发和使用提供借鉴。     

数字化技术对航海教育的影响

从船舶和航道信息数字化、船舶操纵数字化、船舶管理模式的变化、航海教育的变化四个方面，论述了数字化技术对航海教育的影响。     

船舶操纵模拟器在"航海学"教学中的应用设想

本文根据“SMU—SMS综合船船操纵模拟器”的性能，探讨了利用该设备辅助“航海学”课程教学的优越性。     

面向VR航海模拟器的虚拟手交互方法研究

为促进航海模拟器的发展,利用虚拟现实技术高沉浸感以及可交互性的特点构建虚拟现实航海模拟器,重点研究其人机交互问题。以HTC Vive、Leap Motion为硬件载体,通过Unity构建虚拟船舶操纵场景;采用层次包围盒树技术和立体模型堆积算法对虚拟驾驶台控件进行高效的碰撞检测;根据实际船舶操纵特点建立虚拟手操纵方法,并引入反向运动学算法对操纵过程中的虚拟手姿进行实时优化。仿真结果表明,采用改进后的碰撞检测算法运行帧率提高了23.1%,经反向运动学算法优化后手姿稳定性提高了50.8%,实现了高沉浸感与高真实感的船舶操纵,解决了传统虚拟现实仿真中人机交互真实感不足的问题。     

基于桌面型航海模拟器的“电子海图”教学模式

分析桌面型航海模拟器的基本构成,比较桌面型航海模拟器与大型船舶操纵模拟器的差异,对使用桌面型航海模拟器进行“电子海图”教学模式作进一步的探讨。     

用微机软件技术实现雷达图像的模拟显示

主要论述了如何采用微机软件技术，实时模拟显示雷达图像和其他一些常用辅助符号珉具。介绍了模拟港口岸形，物标回波和其他助航物标回波的生成，雷达回波的干扰，遮挡和衰减，固定距标圈，电子方位线和活动距标圈的显隐与图像的有关法等。     

船舶冰区航行动态建模

冰区航行船舶操纵仿真训练平台的建立,可完善现有航海操纵模拟器的操船训练功能。针对船舶冰区航行特点,运用微元法建立船舶冰区航行动态数学模型,并将该模型加载到航海操纵模拟器的平台开发中。利用微元法对船舶与冰层接触部分进行分析研究,得出船舶纵向、横向和垂向3个方向上冰层对船舶的冲击速度,从而得出船舶各个方向上受到冰块冲击力的大小,并将其加入到分离型船舶操纵运动数学模型中。通过对给定船型进行旋回仿真实验,实验结果表明本文建立的船舶冰区航行运动数学模型的误差在20%以内,可以应用于现有的航海操纵模拟器开发应用当中。     

基于船舶操纵模拟器的航海英语听力与会话情景教学

针对航海英语听力与会话课程的典型语言情景,结合船舶操纵模拟器的专业场景构造功能,提出了基于船舶操纵模拟器的航海英语听力与会话情景化教学方案。该方案本着教学做一体化的原则,以典型专业工作情境下的角色扮演作为主要教学模式,增加了航海英语听说训练的真实感和趣味性,强化了英语作为工作语言的意识,有助于提高学生的专业英语运用技能。