异构CAD管系设计模型接口技术研究及应用

通过研究Tribon、UG、SPD、CATIA等管系设计软件的建模方式,形成了统一的管系模型拓扑链表,使不同管系设计软件中管系模型及其拓扑关系在SPD管系设计系统中得到重构,开发了从Tri-bon、UG管子模型到SPD管子模型的转换接口,从而实现了异构CAD的管子模型的转换。     

面向智能制造的焊接工艺模型设计

为了满足智能焊接制造对焊接工艺模型数据的需求,通过分析船体建造智能焊接工艺设计要求,重构了焊接工艺模型属性信息;基于SPD船体构件设计和建模数据,提出了自动焊缝创建算法;利用SQL数据库存储技术和SPD数据索引文件接口技术,提出了焊接几何模型和焊接工艺模型分离存储的技术方案;最终构建了面向智能制造的焊接工艺模型,并同时形成了焊接工艺模型自动生成接口和存储框架。     

船型设计与性能分析系统数据接口设计与实现

通过分析船型设计与性能分析系统数据接口的现状,提出Maxsurf与Shipcad系统数据接口的技术方案。在研究数据接口开发环境的基础上,对数据接口转换软件进行详细设计、开发和验证。实例验证所设计的数据接口转换软件打通了数据流转通道,能提高设计效率,奠定了进一步实现舰船集成设计研发平台的基础。     

Tribon系统与视景仿真系统接口技术

视景仿真作为一种系统评估的有效手段在船舶工业领域已愈来愈被重视,而模型的真实性是确保视景仿真可评估的关键。直接将CAD系统的三维模型导入视景仿真系统是确保模型真实性的有效手段,但由于两个系统的数据表达的异构性往往难以实现。通过分析Tribon导出模型数据和视景仿真用模型数据,开发相应的接口转换程序,实现了通过DXF和OpenFlight格式之间的直接转换,并采用Schroeder三角形网格简化算法建立了具有多种细节层次的OpenFlight模型,以满足视景仿真系统对实时性的要求。在此基础上开发了某型船的三维视景仿真系统,采用该转换接口的转换,模型达到了较强的真实感和沉浸感。仿真结果表明该接口技术的正确性和有效性。     

舰载作战系统数据集成设计与度量方法

数据集成在作战系统体系结构的设计中处于核心位置,在系统集成堆栈中具承上启下的作用。接口设计是作战系统集成设计的重点,应尽量减少两两之间的成对接口和专用数据格式,以实现数据集成方式从点对点向总线的转变。首先开展基于XML的作战系统数据建模,开发辅助设计软件,建立元数据注册库;然后采用模型驱动的方法,以数据模型为中心进行数据集成设计和体系结构度量。选取了分系统数量、节点数量、接口数量、信息单元数量和作战流程环复杂度等5个定量指标,并通过衍生指标评估作战系统体系结构的特征。数据模型驱动的开发能够支持快速生成仿真系统,可为下一步基于仿真的效能评估奠定基础。     

船舶动力定位仿真系统设计

为满足船舶动力定位系统研发、维护、操作培训等需要,在了解国内外动力定位仿真系统的基础上,设计动力定位仿真系统。研究动力定位系统的功能、组成、人机界面、仿真流程等问题。从模块模型函数标准、模型组件生成等方面设计仿真系统接口,并采用VB与Matlab混合编程实现接口功能,增强仿真系统的可扩展性和重用性。系统在预警处理、故障诊断方面等有待完善。     

GPS接收机与计算机接口的设计

目前，ＧＰＳ接收机已在船舶上得到了广泛的应用，它将作为船舶自动驾驶系统、电子海图系统、航迹保持自适应舵等不可缺少的测量部件。本文分析了ＧＰＳ接收机的输出数据特点，设计了ＧＰＳ接收机与ＰＣ机接口的硬、软件。根据设计思想，加工了接口电路板，作了ＧＰＳ数据的接收实验。其结果表明，该设计方案可行，利用本文设计的电路及通用软件包，可以完成对各种具有ＮＭＥＡ－０１８３接口的ＧＰＳ接收机的数据接收。因此，本设计     

作战系统互操作性与XML的应用研究

为了适应未来瞬息万变的海上信息化战争,海军C4ISR体系必须满足系统互连、信息互通、应用互操作的本质要求.描述了互操作性和信息系统互操作性级别(LISI)的概念以及影响互操作能力的属性.结合XML的特点和优势,从XML与数据建模、XML与接口设计、XML与软件体系结构等方面,讨论了作战系统应用XML对集成设计和互操作性的好处.     

舰船面向对象建模仿真环境中的可复用类库研究

面向对象方法是当今计算机应用领域的热门话题。它所提供的从对象、类、类库，直至专用系统构架的多层次抽象机制，为开发复杂系统建模仿真环境提供了新的思想和方法，在现代舰船总体研究领域具有良好的应用前景。设计可复用类库，是开发面向对象建模仿真环境的第一步。本文介绍由水下自航器建模仿真要求开发的两个基本类库；矩阵运类库与系统仿真类库，对类库的基本功能和主要特点作了简单分析，并用实例说明了它们在简化软件接口、     

舰船虚拟维修仿真应用系统的设计与实现

虚拟维修技术对于舰船、航行器等复杂装备的维修性设计与分析具有重要意义。详细分析舰船维修性设计对于虚拟维修仿真的应用需求,在此基础上提出一种面向舰船维修仿真应用系统的架构,设计该系统的组成及各模块功能。该应用系统架构包括数据层、功能层、接口层及用户界面层4个层次:在数据层,可实现数据的数据库存储和本地存储;在功能层,设计了多个仿真数据管理功能、运动捕获数据处理功能以及可视性、可达性和舒适性等多个高级分析功能;在接口层,提供了与Teamcenter(TC)平台的数据集成功能,可实现从TC下载舰船JT模型至仿真系统中,以及将仿真结果和场景文件等上传至TC;在用户界面层,设计了人性化的系统操作界面,可实现客户与系统之间的友好交互和操作。最后,结合Jack仿真软件,实现舰船虚拟维修仿真应用系统的原型,该原型系统为开展舰船虚拟维修仿真数据的管理与应用以及运动捕获技术在虚拟维修中的应用奠定了基础。     

仿真模型基于BOM的组件化设计

仿真模型的组件化设计能有效地减少建模任务的复杂性,提高仿真系统的重用性和可操作性。文章提出了基于仿真模型组件的仿真应用体系结构,并通过研究BOM模型,结合软件组件的设计方法,从仿真模型组件描述、接口和实现三方面构建仿真模型组件,从而提高模型的重用性和仿真应用开发效率。     

船舶自动识别系统中的模型及数据接口研究

针对船舶自动识别系统(AIS)模型的工作原理及系统构成进行研究。设计AIS数据接口和PC机接口之间的硬件转换电路,运用ARM Cortex-M3内核的STM32F103芯片的串口通信实现数据信息的采集,完成对AIS信息采集系统的软件设计。     

船舶CAD-CFD接口开发与应用研究

为实现船型优化中各船舶设计软件和性能计算软件间的集成应用,实现基于CAD与CFD的船型自动优化,基于B样条曲线开发读取SHF模型文件的接口程序,实现多软件之间型值数据的交换。以实例验证接口程序在转换模型文件过程中的精确度与实用性,该接口程序不仅适用于常规单桨船,还适用于双艉鳍船型的模型文件转换。     

Fluent与Patran的接口实现及其在船舶力学中的应用

结合当前Fluent和Patran软件的特点,并针对船舶力学计算、流固耦合分析等的需要,阐述了两者接口开发的重要性.还对Fluent和Patran接口的功能、开发过程做了详细的介绍,并给出了应用的算例说明,对接口在船舶力学中的应用做了有启发性的展望.     

基于兵力推演系统视景接口仿真设计研究

文章基于当前先进的仿真开发工具STAGE,对STAGE进行HLA规范支持改造以满足分布交互式仿真要求。基于STAGE构建兵力推演系统,通过STAGE生成战场综合态势驱动兵力推演系统运行。在兵力推演系统中,通过STAGE用户模块设计并实现了满足HLA规范要求的视景接口。分析了该视景接口的数据和时间特性要求,并给出了详细的结构和工作流程。该接口借助HLA规范支持软件,通过RTI完成STAGE与视景子系统之间的信息交换,可满足推演运行过程的同步三维显示要求。     

船舶综合设计软件系统中NAPA的集成研究

为了实现主流船舶设计制造软件NAPA在船舶综合设计软件系统船舶数字化智能设计系统中的集成,针对NAPA软件数据接口及其二次开发工具进行了研究。本文首先对NAPA软件的数据接口和船舶数字化智能设计系统的框架结构进行了分析,进而利用C#语言和NAPA二次开发语言NAPA BASIC混合编程调用及数据文件交互的方式,开发了在船舶数字化智能设计系统中NAPA软件的用户界面集成、NAPA工程的自动创建、NAPA中设计结果的自动导出以及NAPA软件与整个系统后台数据交互等软件模块。所开发的软件模块通过应用测试的验证,已实现了目标功能,为NAPA软件的全面集成奠定了良好的基础。     

飞机三维显示跟踪的过程设计与仿真

飞机的三维显示与跟踪是动态视景仿真中一个很重要的应用.论文采用Multigen Creator/Vega建模与仿真软件,构建了一套专门针对飞机跟踪的实时三维视景仿真平台.首先建立飞机的几何模型,然后根据卫星图像等外部数据,构建环境的网格模型,再对飞机几何模型和环境网格模型进行纹理映射,最后通过坐标转换,将飞机模型动态加载到环境模型中.平台实现了飞机的实时三维跟踪,仿真实验效果理想,对开发类似的视景仿真系统具有一定的参考价值.     

基于JADE的舰船冷却水系统多Agent控制系统

多Agent系统在复杂系统的智能控制中得到越来越多的应用,在多Agent系统的设计与开发过程中,采用仿真的手段可以深入分析多Agent系统的行为特性,研究不同结构体系的性能特点,提高设计效率。本文以舰船动力平台中的冷却水系统简化模型为控制对象,根据多Agent系统建模与控制理论,设计适用于舰船冷却水系统智能控制的分层多Agent控制结构。采用基于JAVA的Eclipse作为开发平台,以JADE作为仿真平台,建立多Agent系统的仿真模型。在此基础上,分析和研究不同状态下多Agent系统的协作模型和协作过程,得出动态过程中多Agent系统行为的仿真结果,为多Agent系统的设计与仿真提供了研究基础。     

船舶蒸汽动力系统设计方案的仿真验证

为在设计初期对某船舶蒸汽动力系统的总体设计方案进行校核,提出了一种系统设计验证仿真方法。首先,在系统初步设计方案的基础上补充完善仿真系统开发所需的设计数据;然后,采用RINSIM仿真平台工具进行模型开发,并通过建模与模型集成调试获得系统仿真模型;最后,进行仿真计算。应用该方法开发了某船舶蒸汽动力系统设计验证仿真平台,并对系统的设计方案进行了校核。结果表明:该设计验证仿真平台的稳态计算结果准确,动态趋势合理,适于对船舶蒸汽动力系统进行设计验证。     

综合集成桅杆的简化研究

针对缩尺模型制作,利用Patran软件对实船桅杆原型和简化后的模型进行数值仿真,从振动和结构刚度两个方面与桅杆原型对比,依次考虑01甲板下横舱壁、围住桅杆的各分层甲板以及分层甲板之间舱室隔板的影响,结果表明,各分层甲板以及分层甲板之间的舱室隔板对桅杆的结构性能影响较大。考虑缩尺模型制作焊接局限,对分层甲板之间的舱室隔板进行等效简化,简化后的模型与桅杆原型吻合较好。