AIS综合模拟器的研究与开发

船舶自动识别系统(Automatic Identification System，简称AIS)是一种新型的船舶辅助导航设备，IMOMSC73会议已通过AIS强制性安装议案。为加强远洋船员对AIS设备操作的培训，同时将电子海图应用与AIs设备的使用有机结合，开发了AIS综合模拟器，大大提高了船员的培训效果。本文介绍基于电子海图应用平台下的AIS综合模拟器的开发与使用。     

海上搜救模拟器中模拟实时AIS信息的航位推算

以海上搜救模拟器为平台,获取船舶航行过程中真实的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息,对同一目标船舶相邻两次动态AIS信息之间的航位进行推算,使目标船舶平滑、动态地显示在模拟器中的电子海图与显示系统(ECDIS)、模拟雷达和三维视景上。     

虚实兼容式航海模拟器设计

文章给出了与实船设备接口一致的仿真本船动态信息输出方案以及AIS接口目标船数据NMEA0183报文采集、解析并利用数据库对信息进行存储的方案,设计了统一时间基准的数据库关联检索方法,并由此提出了虚拟航海仪器界面、海图平面态势、三维视景相结合实时再现的模拟器架构方案,具有一定的应用价值。     

船舶交通服务模拟器中实时预警功能的实现

为在船舶交通服务模拟器中实现对港口监控的模拟,提高船舶交通服务操作员的培训效率,对真实的船舶交通服务中心进行仿真,采用计算船舶间最近会遇距离及最近会遇时间的方式建立数学模型,基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据源进行数据处理,运用VC++编程语言完成系统开发。港口监控中对辖区水域船舶的危险实现了实时预警。利用天津港真实AIS数据对系统功能进行测试,测试结果表明,该系统能够准确识别辖区水域船舶的会遇态势及遇险情况。     

利用Polmon实现Polaris航海模拟器的管理

我院从2002年起,前后引进了三套挪威KONSBERG公司的第六代船舶操纵模拟器产品:Polaris航海模拟器.Polaris模拟器是个复杂的大型计算机仿真系统,管理维护起来也很繁琐.本文介绍了如何利用Polmon实现Polaris模拟器集中、方便、快捷的管理.     

基于PLC网络的舰船动力系统仿真训练模拟器研究

针对舰船动力系统的特点,介绍了基于以太网的训练模拟器的硬件、软件构成及设计方法.模拟器的监控系统界面采用组态软件开发,通过OPC协议与仿真模型软件进行数据交换;以可编程逻辑控制器(PLC)为基础设计接口系统,PLC与仿真计算机组成星形网络结构,提高和保证了整个系统的可靠性.实际应用表明,该仿真训练系统稳定、可靠,可扩展性好.     

基于AIS原始数据的天津港交通流模型

基于OD(Origin and Destination)交通流模型理论,使用大连海事大学动态仿真和控制实验室自主开发的电子海图显示软件与数据库,采用设置断面,处理、分析AIS原始数据,统计船舶通过断面时位置的方法,分析天津港航道船舶交通流状况。利用数理统计知识,初步建立天津港交通流模型,揭示天津港航道船舶交通流的规律并生成模拟交通流。研究结果可以为VTS模拟器的研发以及天津港船舶交通流的管理提供科学依据。     

面向驾驶模拟器的高等级公路三维视景建模与实现

随着汽车驾驶模拟器在道路交通仿真中的广泛应用,驾驶员对视景的逼真度也相应地提出了较高的要求。视景仿真系统作为模拟器的一个子系统,其逼真度和实时的动态显示是影响道路交通仿真的关键因素。文中介绍了高等级公路三维视景的建模过程、实现方法,以及地形的简化技术。设计成果表明,这种方法对于利用驾驶模拟器进行道路交通仿真等方面的研究是可行的。     

电力推进模拟器中视景仿真系统研究

视景仿真系统是电力推进模拟器的重要组成部分．文中探讨了“WMS2009电力推进模拟器”项目中视景仿真系统的功能需求、系统框架设计、系统开发工具及实现的关键技术．同时,介绍了取得的部分研究成果．     

缸内直喷航空活塞发动机接口模拟器设计

为建立发动机控制系统实物仿真试验环境,设计基于DSP的接口模拟器。采用该接口模拟器,结合发动机模型和控制器实物,构成完整的实物在回路仿真系统。仿真实验表明:模拟器能够传递控制器和上位机之间的信息,具有良好的实时性和抗干扰能力,满足系统设计需要。     

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．     

分布式交通仿真中网络控制模型研究

在分布式交通仿真系统中，存在着众多的模拟驾驶器和教练机，而模拟中又有驾驶训练、驾驶考试、交规训练、交规模拟考试等4个大的功能．如何实现有效的网络环境下的集中管理，是系统成功开发的关键．针对分布式交通仿真系统开发中出现的网络控制问题，将Agent技术成功地应用到该系统的开发平台中．在充分地分析了各模拟驾驶器、教练机的运作特性后，建立了以教练机为主体、各模拟驾驶器为Agent的网络通信模型．实现了教练机对各模拟驾驶器的流畅管理，为该系统的成功开发提供了有力的保障．     

Inmarsat模拟器数据库系统的构建与实现

Inmarsat卫星通信网络的结构和数据非常复杂。本文讨论了如何构建空间段和地面网络通信规则模型,并采用完善的仿真数据库技术实现对数据的集中统计管理,给出了基于数据库的F站模拟器的设计方法。仿真数据库真实模拟了卫星通信规则,使Inmarsat模拟器具有更好的用户体验,便于集中管理和分散处理,维护方便,通用性强。     

Mark5型船舶主机油雾浓度探测器仿真研究

文章以Mark 5型船舶主机油雾浓度探测器为仿真对象,以Visual C#为仿真开发平台,开发了船舶主机油雾浓度探测训练仿真系统,实现了该探测器的仿真运行与维护管理训练功能.仿真运行结果表明该系统满足STCW公约要求,可以完成实训及评估功能.     

目标坡度计算及模拟雷达显示回波改进

为改善模拟雷达回波性能,提高模拟逼真度,论文论述了海区目标的坡度计算,目标坡度与雷达回波的关系,利用坡度改善模拟雷达回波性能的方法,并通过示例验证了方法的可行性.     

浅谈AIS在海事管理中的应用

AIS作为一种新兴的科学技术,在海事管理中所起的作用越来越大。本文从AIS的结构和功能、技术特点、对航行安全的影响、对海事管理的影响和AIS的前景展望等多方面介绍了AIS的相关知识,有助于提高人们对AIS在海事管理中应用的认识。     

船舶操纵模拟器中船舶碰撞检测算法研究

在船舶操纵视景仿真中,碰撞检测是必不可少的一部分.为增强虚拟环境的真实性,需要实时进行碰撞检测.本文针对船舶操纵虚拟现实系统中本船与场景中其它对象之间的碰撞检测进行研究,提出了一种将包围盒检测法与相交测试法结合的算法,并采用限时思想对整个碰撞检测加以优化.     

自动船舶识别系统的信息解码技术研究

随着自动船舶识别系统(AIS)的强制配备要求的实施,要想充分应用AIS信息,必须掌握AIS信息解码技术.文中在分析了AIS通信协议的基础上,叙述了AIS信息解码方法,应用基于Visual Basic语言开发了AIS信息解码应用程序,并应用在AIS设备上,验证了该方法的可行性.     

不同平面线形下驾驶模拟器速度有效性验证

通过分析国内外经典速度预测模型,在此基础上选择目前国内外广泛应用的经典速度预测模型即Lamm模型作为标准,然后设计了驾驶模拟器速度有效性验证的标准实验场,通过选定的经典速度预测模型,计算得到标准实验场的预测车速,提出了车速有效性验证的方法,即将标准实验场的预测车速与模拟实验车速进行对比分析,将其作为驾驶模拟器实验车速的绝对有效性和相对有效性评价方法,为驾驶模拟器速度有效性的验证提供规范的验证标准.并使用昆明理工大学中型研究型驾驶模拟器进行模拟器速度有效性验证标准的应用研究.通过对比分析标准实验场的预测车速轨迹曲线与实验车速轨迹曲线,从两种车速的显著性差异和两种变化趋势等方面对该中型模拟器进行了验证     

驾驶模拟器运动系统对跟驰行为平稳性影响分析

跟驰过程中跟驰车速、跟车间距的波动性表征了驾驶员跟驰行为平稳性.利用8自由度高逼真驾驶模拟器,通过开启关闭运动系统构建动静态模拟器,分析运动系统对不同跟驰状态下驾驶员跟驰行为平稳性的影响.动态模拟器相对于静态模拟器对比结果表明:加速跟驰状态下,跟驰车速、跟车间距平稳性分别提高了12.5%和27.4%;减速跟驰状态下,跟驰车速、跟车间距平稳性分别提高了27.4%和22.9%;稳定跟驰状态下,在跟驰车速为10 km/h、40 km/h和80 km/h时,跟驰车速平稳性分别提高了30.7%、22.2%和17.6%,跟车间距平稳性分别提高了23.6%、37.9%和17.0%.显著性检验结果表明:在跟驰车速为40 km/h的稳定跟驰状态下,跟驰车速和跟车间距在动静态模拟下的平稳性存在显著差异;加速跟驰状态下,动静态模拟器下驾驶员跟车间距平稳性存在显著性差异;减速跟驰状态下,动静态模拟器下驾驶员跟驰车速平稳性存在显著性差异.研究成果为开展驾驶模拟实验的动静态模拟器的选择提供了参考.