全回转拖轮运动建模与视景仿真

在对船舶运动分析的基础上,采用MMG模型建立全回转拖轮四自由度的数学仿真模型,以及船体水动力、螺旋桨力、风干扰力、流干扰力数学模型,采用四阶龙格库塔法对运动方程求解得到船舶运动轨迹和航向,并用Matlab/Simulink对其进行仿真。建立全回转拖轮视景操纵平台,完成远程中心控制系统。实现全回转拖轮基本平台的搭建,对全回转拖轮动力系统进行分析,对全回转拖轮进出港操纵训练以及船舶性能检验具有一定的实际应用价值。     

浅水对拖船作用效果影响的仿真研究

为研究浅水对拖轮作用效果的影响,本文利用分离型建模思想(MMG),建立了拖轮、船舶的数学模型,该模型考虑浅水的影响。并利用Matlab仿真软件对拖船协助大型船舶转向、横移操纵进行了仿真,通过对仿真结果的分析得出在船舶在有拖船协助进行转向操纵时,浅水中的船舶转向效果差于深水;船舶在有拖船协助进行横移运动时,浅水中的船舶横移速度小于深水的结论。对船舶的安全操纵提供理论参考。     

超大型船舶旋回调头的实时动态仿真

为了进行船舶操纵方案论证，船舶通航安全评估，应用日本MMG分离建模方法，建立了大型船舶操纵运动的仿真模型。应用幂级数展开理论和三角级数回求方法，给出了电子海图中等量纬度的直接正反解算法和相关的坐标转换算法，给出了所需拖轮数量的实用估算方法，在此基础上，建立了单机版船舶操纵仿真平台并对大型船舶在出船坞旋回调头靠大连新船重工的舾装码头进行实时动态仿真。仿真的结果比较可靠，对船长，驾驶员具有重的参考价值，也为需方在进行决策时提供了科学的依据。     

船舶操纵模拟器操纵仿真数学模型

系统地论述了船舶操纵仿真数学模型。包括船舶操纵基本模型、水动力、螺旋桨推力及扭距、主机扭距、舵力及其力矩、风、浪、流、锚、缆、拖轮的作用力、浅水影响及侧壁效应,最后给出了主要仿真结果和主要结论     

基于虚拟现实的船舶操纵运动仿真系统研究

利用MMG操纵运动数学模型计算船舶的操纵运动，应用OpenGL和3Dmax技术，开发了船舶操纵运动的三维可视化仿真系统，通过输入船舶主尺度，实现了具有真实感的、随时间变化的船舶操纵运动实时动态仿真，取得了良好的效果。     

大型船舶出坞过程仿真

根据大型船舶出坞的要求，建立了船舶出坞过程仿真数学模型，包括船舶出坞操纵的基本模型、水动力模型以及拖轮等的作用力计算模型。编程计算了大型船舶出坞过程中的环境载荷，对大型船舶出坞过程进行仿真预报。以17.5万吨好望角型散货船为例，计算了该船受到的总的环境外载荷，并对该船出坞运动轨迹进行仿真预报。     

无动力船舶在狭窄人工航槽内的操纵方法

如何对无动力船舶进行操纵在各类船舶操纵的书中均有介绍，且方法种类很多，究其根本就是依靠拖轮提供动力，并且保持或者改变航向。对于在吃水不受限水域或相对宽敞诸如锚地，港池或较宽航道等水域对无动力船进行操纵只要有足够数量的拖轮且马力能够满足要求并不是十分困难的事情。但是对于满载的大型船舶由于其吃水较大要想在狭窄的人工航槽内对其进行操纵对于每一个驾引人员来说就困难的多了。特别是对于无动力船舶进行操纵属于救助性质，如何能尽量减少拖轮使费又可保证船舶安全无疑是摆在我们面前的难题了。     

在船舶进出港操纵过程中发挥好拖轮的作用

随着我国海运业务的快速发展，拖轮在大型船舶进出港操纵中的作用愈显突出。因此，正确和经济的使用拖轮协助大船安全进出港，已经成为今天驾引人员着重研究的课题。一、我国港口拖轮与营运船舶的历史沿革 建国初期，营运船舶大多是几千吨级杂货船，万吨级船舶非常少见，拖轮大多是功率几百匹马力的蒸汽机、单桨、单舵型。     

全回转拖轮的应用

随着航运事业及天津港的高速发展，进出天津港的船舶种类繁多且日趋大型化。作者以拖轮驾驶员的角度，全面分析了全回转拖轮的操纵特性，并从几个方面详细介绍了如何正确、合理地利用全回转拖轮协助大型船舶靠离泊的经验及注意事项。     

无拖轮协助靠离超大型船舶的操纵要领介绍

结合在无拖轮协助的情况下，超大型船舶靠离秘鲁SAN NICOLAS港的实际，分析和总结了无拖轮协助情况下超大型船舶靠离该港的操纵要领和需要注意的事项。     

港作拖轮在大型船舶港内操纵中的使用

结合自身参加大型船舶引航作业的实践与体会,从理论上阐述了港作拖轮顶推位置不同时对大船运动与操纵的影响。同时就港作拖轮在作业中产生的几种临界现象和在协助大型船舶靠、离泊作业中的特例及其相应的操作方法作了说明。     

船舶模拟器驾驶台仿真系统研究

本文以用于三峡船闸运行过程仿真的船舶模拟器为背景，介绍了船舶模拟驾驶台的结构及设计方案，以内河航运船舶为对象构成了驾驶台半实物仿真系统，建立了主机、舵机数学模型，对模拟驾驶台的结构，仿真方法作了详尽的研究。     

船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用研究

分析了船舶操纵模拟器在港航设计论证上的应用现状，应用前景及应用范围，并结合具体的实例，探讨了运用船舶操纵模拟器进行港航设计论证的方法。     

基于神经——模糊控制的船舶操纵系统研究

本文针对船舶操纵这种非线性、时变参数控制对象，提出了一种采用神经—模糊控制的方案，给出了神经—模糊控制器的基本设计方法。仿真结果表明，这种控制器与一般自适应模糊控制器相比，船舶操纵系统的性能有明显提高。     

深水铺管起重船驾驶模拟系统设计与实现

基于实时仿真软件Vega Prime和仪表仿真软件GL Studio开发深水铺管起重船驾驶模拟系统,通过分析深水铺管起重船驾驶特点,对驾驶模拟系统进行了总体及分系统功能设计,建立了风浪中船舶运动数学模型,逼真模拟深水铺管起重船驾控设备仪表和航行环境,实现了船舶驾驶模拟训练功能,达到了深水铺管起重船驾驶人员的桌面级驾驶培训要求。     

基于高等线的三维真实感地形会制技术的研究

在船舶操纵模拟器等的研制中，核心技术之一是视景模拟，三维真实感地形是模拟器视景系统的重要组成部分。本文从基于等高线的三维地形几何建模的角度出发，对现有三维真实感地形绘制技术进行了研究与分类，结合模拟器视景的实际情况，提出基于等高线的山形堆积建模法和山形轮廓建模法是模拟器视景中三维真实感地形绘制的有效方法。     

有限水域内掉头时船舶运动规律的探讨

大型船舶在港内狭窄水域掉头是一项高难度的航海作业,船舶操纵人员必须了解被操纵船舶的旋回运动规律、船舶主机不同工况下的运动速度、拖轮的动力状况及港内水域的水文气象条件等。在实际的操纵过程中,驾引人员应随时掌握船舶的自身动力和船舶在缆绳、拖轮和潮流等外力作用下船舶的运动趋势,审时度势确保船舶在狭窄水域内安全掉头。通过举例说明,结合相关理论与规律在引航实践中的运用,指出了船舶安全掉头操纵作业技术要领和应该注意的一些要点和事项。     

基于X-LMS自适应逆控制理论的船舶自动舵研究

本文分析了自适应逆控制理论和X—滤波LMS自适应逆控制算法，并针对船舶自动舵特点，用修正传递函数的方式来稳定船舶操纵模型，使用LMS算法对船舶进行模型参数辩识和控制器的设计。仿真结果表明，与PID控制相比，X—滤波LMS自适应逆控制算法具有动态响应快，抗扰动性好等特点。