海图雷达(Chart Radar)在航海中的应用

航海雷达在船舶避碰中发挥了极其重要的作用,但其导航功能发挥有限。随着电子海图的发展,将海图信息叠加到雷达图像上的海图雷达(Chart Radar)应运而生,IEC也制定了相应的测试标准,这极大的促进了雷达导航功能的发展。此文主要探讨了海图雷达的功能和在航海中的应用,以及在应用中的注意事项。     

海上搜救模拟器中大规模地形场景的实时绘制

大规模地形场景的实时绘制在虚拟现实、地理信息系统、战场仿真等领域有着广泛的应用.为满足海上搜救模拟器直升机单元视景系统的需求,对大规模地形场景的建模与实时绘制技术进行了研究.利用Google Earth 获取地形数据,使用ArcScene构建三维地形,并在Creator中设置多级LOD以保证绘制的实时性,同时利用GetScreen软件获取与地形相对应的纹理数据,并将纹理映射到三维地形上,最终运用OSG软件对地形场景进行实时绘制.试验表明提出的方法可实现大规模地形场景的高效逼真绘制.     

航海模拟器中船舶进港训练评估系统的研究

为了提高航海训练评估的效率,减少主观因素对评估结果的影响,实现自动评估成为当前热点。在调查大量的学员实际训练和考试评估数据基础上,利用概率论中的非参数假设检验方法,对学员的操纵误差予以分析,得到学员的误差分布函数,并结合教师在考试评估中评定成绩的概率,计算出评估的等级区间。最后利用加权平均法计算出学生的综合成绩,采用VC＋＋6．0实现的系统在航海模拟器上测试,得到了比较理想结果。     

VR交互式三维虚拟船舶建模与仿真

为满足国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)海员培训、发证和值班标准国际公约(International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, STCW)2010年修正案提出的仿真训练需求,基于虚拟现实技术的三维虚拟船舶训练系统逐渐成为航海模拟器训练的有效扩展和补充。针对三维虚拟船舶开发过程中模型数量巨大和交互模型复用性差的问题,通过采用细节层次(Levels of Detail, LOD)模型构建三维虚拟船舶的几何模型,优化系统的真实感和实时性,实现虚拟船舶的三维场景漫游、碰撞检测和快速导航与瞬移,基于三维空间几何变换建立典型物体的交互模型。结果表明：开发的三维虚拟船舶训练系统真实感强,交互友好,已应用到航海仿真训练中,效果良好。     

利用GPS接收机值守锚更探析

在利用GPS接收机值守锚更时,能否对锚位点和锚泊安全警报半径进行准确设定将直接影响到走锚预警的准确性.针对部分船舶驾驶员在GPS锚更警报功能使用中的某些做法,通过对GPS船位误差的来源、锚位点和锚泊安全警报半径的分析,建立了锚位点和锚泊安全警报半径的修正模型,可以帮助驾驶员利用GPS接收机准确预警船舶的走锚.     

航海模拟器中半潜船滚装作业研究

基于半潜船滚装大型海洋结构物需要实时排打压载水舱的压载水量,提出了压载水调整的优化数学模型,该模型以力和力矩平衡方程以及压载水量的调节范围为约束条件,以压载水舱的调节水量绝对值之和作为目标函数,同时以Visual C++6.0和OpenGVS场景管理软件为开发平台,实现了半潜船操作模拟器模块间的数据通信,完成了半潜船操作模拟器的视景系统的开发,初步实现了航海模拟器中半潜船滚装大型海洋结构物的仿真.     

多物标雷达标绘评估系统的研究

在利用航海模拟器进行雷达标绘训练中,能否实现多物标雷达标绘的自动评估并保证评估结果的客观性和准确性已成为一个亟待解决的问题。通过对多物标雷达标绘进行深入研究,构建了多物标雷达标绘评估系统的整体框架和流程图,确定各评估要素及其权重,建立了各评估要素的误差分布函数,利用Visual C++面向对象的语言完成评估系统的整体开发工作。     

基于数值分析的船舶斜航运动水动力研究

以ITTC操纵性技术委员会组织的船舶操纵性比较研究中推荐的KVLCC2为研究对象,通过求解不可压缩黏性流体的RANS方程,对该船模的斜航运动的黏性流场进行了数值模拟,得到作用在该船模下不同漂角下的纵向水动力、横向水动力和艏摇力矩,分析了船体表面的压力系数分布和船体周围漩涡流场分布,将计算结果与实验数据进行对比,吻合较好,同时,采用最小二乘法进行曲线拟合,求得船舶操纵水动力导数,通过对结果分析可得,采用数值分析的方法求解船体斜航运动可满足工程计算要求。     

新体制固态航海雷达及其应用

多年来,航海雷达一直采用脉冲体制,利用磁控管产生大功率的微波脉冲去探测海面目标。直到2006年,KELVIN HUGHES公司将原本只用于军用雷达的固态技术引入了民用航海雷达,脉冲压缩技术、脉冲多普勒技术等先进的处理手段也出现在民用航海雷达中。新体制固态雷达与传统的磁控管雷达在工作原理、图像特点上有较大的不同,为帮助驾驶员更好的理解和使用新体制雷达,此文分析了固态雷达的工作原理,介绍了固态雷达图像的特点及应用。     

基于OBE理念的航海技术专业实验室开放管理模式构建

以航海技术专业实验室开放为载体，依托信息化技术手段，实现实验室智能化开放，同时通过建立科学高效的开放管理制度，施行分类分层的开放模式，全方位贯彻OBE理念的内涵要求，将OBE理念更好地融入航海专业人才培养过程，从而充分发挥专业实验室的育人功效，助力高级航海新工科人才培养。