船舶操纵模拟器程序自行终止问题与断点记忆技术的研究

一、船舶操纵模拟器的现状 船舶操纵模拟器是以计算机技术为 主,结合船舶水动力学等学科,模拟各种海区和海况、各种类型船舶及其控制系 统,能显示白天或夜晚逼真的场景,集雷达、 ARPA及导航功能于一体,达到模拟仿 真训练的目的。自 1967 年世界上第一台 船舶操纵模拟器问世以来,已经 30 多年 了。目前,有 30 多个国家 100 多个机构采 用船舶操纵模拟器进行教育培训,甚至一 些欧美国家还在试验用模拟器培训来替 代海员海上工作资历。船舶操纵模拟器不仅得到了国际航运界的普遍认同,而且也受到了国际海事组织(IMO)的高度重 视,在《STCW78…     

船舶操纵模拟器在船舶系泊安全中的应用探讨

随着计算机技术的不断发展,船舶运动仿真技术日趋成熟,船舶操纵模拟器在船舶安全研究领域的应用也越来越广泛。本文将船舶操纵模拟器引入到船舶系泊安全研究中,首先对船舶系泊安全影响因素进行了梳理,并对其作用机理进行了分析;然后运用船舶操纵模拟器对船舶系泊状态下的三维视景、船舶运动模型进行建模,对船舶系泊时的泊稳安全进行了仿真研究。最后通过一个实例验证了船舶操纵模拟器解决系泊船舶泊稳问题的可行性。本文一方面为船舶系泊安全研究提供了一种新思路,另一方面也可为码头船舶安全系泊提供一定技术支撑。     

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。     

船舶回转运动仿真

针对船舶驾驶模拟器模拟的逼真度要求,研究船舶对操舵后的动态响应。建立了风、流共同作用下船舶操纵系统的动力学数学模型,该数学模型为动态响应线性型;利用已知的某船型的主机参数和船形尺寸参数,求出所需的相关量,建立船舶运动仿真模型并进行相关试验的仿真。模拟了船舶回转性的试验和风、流共同作用下对船舶操纵性能的影响试验,使船舶操作者进一步了解船舶回转性的特性以及风、流对于船舶航迹的影响。将该模型与船舶驾驶模拟器结合,用于驾驶模拟器模拟船舶操舵后的视觉仿真,使使用者感觉其操纵特性更加逼真。     

基于船舶操纵模拟器的船舶通航安全评估

简要论述通航安全评估工作中的船舶操纵模拟器运用、船舶运动数学模型的建立、电子海图和码头CAD数据转换及叠加、虚拟通航环境生成、评估仿真模拟试验方案的设计与实施以及船舶航迹带生成系统等关键技术问题,并运用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统,对天津港南-泊位30万吨油轮减载的航行安全问题进行仿真模拟,对仿真结果进行分析评价.     

船舶操纵模拟器动力装置系统仿真研究

为了解决船舶驾驶模拟器中快速实时反应船的运动状态的问题,利用Simulink建立目标船舶柴油机及舵桨的准稳态仿真模型。通过数据接口将该模型产生的模拟目标船的柴油机的实时运行数据存入中间数据库,与操纵模拟器数据库连通,对船舶驾驶模拟器中目标船舶的运动参数与动力参数及环境因素综合计算,将结果数据传入OSG虚拟现实环境,实时反应船舶在模拟海况环境下的运行状态。     

救助船模拟器原型机关键技术研究

针对大风浪条件下救助船操纵训练的要求,有必要开发针对救助船的操纵模拟器。相比于传统的通用船舶模拟器,救助船模拟器原型机系统中引入六自由度平台运动系统,基于UDP协议传输船舶姿态数据实现实时体感模拟功能,可以模拟船舶在大风浪条件下剧烈摇动的操船环境,提高模拟训练的真实感。此外,系统中引入救助作业模拟模块的思想,可以更好地评估、训练船员在恶劣海况下配合其他救助人员完成救助任务的能力,提高执行海上救助任务的成功率与效率。     

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.     

救助船模拟器原型机关键技术研究

针对大风浪条件下救助船操纵训练的要求，有必要开发针对救助船的操纵模拟器。相比于传统的通用船舶模拟器，救助船模拟器原型机系统中引入六自由度平台运动系统，基于UDP协议传输船舶姿态数据实现实时体感模拟功能，可以模拟船舶在大风浪条件下剧烈摇动的操船环境，提高模拟训练的真实感。此外，系统中引入救助作业模拟模块的思想，可以更好地评估、训练船员在恶劣海况下配合其他救助人员完成救助任务的能力，提高执行海上救助任务的成功率与效率。     

PCI-6221型采集卡在船舶操纵模拟器中的应用

介绍AMPCI-9110型数据采集卡在船舶操纵模拟器中的应用,重点是对模拟随动舵和模拟罗经的控制和数据采集,该方案对船艇操纵模拟器的研究具有一定的指导意义。     

船舶操纵模拟器在上海LNG接收站码头方案选择中的应用

此文分析了国内外船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用现状,并结合上海液化天然气(LNG)接收站项目工程码头方案选择的实例,探讨了运用船舶操纵模拟器进行港航设计论证的方法和步骤,总结了模拟研究的流程,对科研人员更好地应用船舶操纵模拟器进行港航设计论证具有一定的指导意义.     

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。     

通航安全评估中船舶操纵模拟试验方法的应用

结合开展码头工程通航环境安全评估的专题研究工作,探讨船舶操纵模拟试验方法在码头工程通航环境安全评估中的应用,该方法主要包括通过船舶操纵模拟器的模拟试验获取的模拟船舶运动参数和运动轨迹,应用航迹带宽度、潜在操船水域、效用函数和靠泊操纵危险度等概念,对拟建码头工程所需的航道宽度、船舶回旋水域和靠泊操纵的安全性进行分析和评判。实际应用表明,该方法能客观、合理地分析与评估码头工程的通航安全,具有较好的应用价值。     

基于VC的船舶操纵安全自动评估系统的开发

针对目前利用大型的船舶操纵模拟器对船员进行评估考核存在的普及率低、评估结果主观性大、评估员工作量大的缺点,采用计算机模拟仿真技术,利用三自由度的MMG船舶运动数学模型,开发能提供与海上实际情况相似的一种船舶操纵安全自动评估系统,介绍系统的构架、功能、评估原理的设计。航行操纵测试实例表明该系统效果评估良好。     

物理运动平台的三维视景补偿算法

为使船舶操纵模拟器更具真实感,在现有航海模拟器架构上增加电动杆驱动的物理运动平台,构建半物理运动平台驱动的船舶操纵模拟器。主要解决船舶操控仿真平台中船模集成、船模解算坐标与电动平台坐标系同步以及因电动平台限位而需进行的视景补偿等算法的研究与实现等问题。实际集成与测试结果表明,该方法可行。     

船舶操纵模拟器在内河桥梁通航安全管理中的应用

文中阐述了内河桥梁水域通航模拟的实验内容及目的,并列举了广东省某内河特大桥船舶操纵模拟为例来说明船舶操纵模拟器在内河桥梁通航安全管理中的应用。     

嵌入式系统的船舶操纵模拟器设计

传统船舶操纵模拟器,存在随动舵灵敏性差、数码管显示图像像素低等弊端。为有效解决上述问题,设计基于嵌入式系统的船舶操纵模拟器。通过模拟器硬件整体架构设计、船舶操纵信号采集模块设计,完成新型船舶操纵模拟器的硬件设计。通过嵌入式系统固件程序设计、模拟器上机位通信软件设计、通信协议设计,完成新型船舶操纵模拟器的软件设计。设计对比实验结果表明,与传统船舶操纵模拟器相比,新型模拟器大幅增强随动舵灵敏性,且数码管所显示图像的像素,也得到一定程度的提升。     

智能型船舶操纵模拟器的网络架构及其实现

在传统船舶操纵模拟器的基础上,针对其目标船不具备自动避让它船能力的现状,提出了将液压伺服平台、六自由度船模、自动避碰成果等引入新型船舶操纵模拟器的研发中,自主研发了智能型船舶操纵模拟器.将整个船舶操纵模拟器系统抽象成3个相对独立的网络,提出了一种基于TCP的IOCP模型和基于UDP的阻塞模型相结合的通信网络架构,给出了系统的通信流程和通信协议.测试结果表明,这种解决方案较大地提高了船舶操纵模拟器的本船端容量,可以满足船舶操纵模拟器桌面系统的多本船端配置需求.     

新一代船舶操纵模拟器的系统构成与管理

以挪威KONSBERG MARITIME公司POLARIS北极星船桥船舶模拟器为例,系统地介绍新一代船舶操纵模拟器的系统组成,并结合船舶操纵模拟器实验室的工作实践,介绍了船舶操纵模拟器的管理维护经验。     

对船舶操纵运动模拟和智能技术的分析

加强智能技术在船舶操纵运动模拟过程中的有效应用,有利于提升船舶的可操作性,对增强航船的安全性和稳定性,具有重要作用。本文在对船舶操纵运动模拟的方法进行综合阐述的基础上,分析了船舶操纵运动模拟和智能技术的几种算法,并介绍了智能技术在船舶操纵运动模拟中的应用实例,以期为相关人士提供借鉴和参考。