大数据背景下的舰船航行环境可视化研究

现有方法大多是针对近海领域,在200 n mile以外的海域存在着可视化图像逼真度差的问题,为此提出大数据背景下的舰船航行环境可视化方法研究。利用大数据中的最优插值算法处理舰船航行环境数据,以此为基础,利用LOD动态调度技术可视化环境要素点,通过空间坐标系可视化环境要素线,采用纹理映射技术可视化环境要素面,基于体绘制技术可视化航行环境体,通过环境要素点、线、面、体的展示实现了舰船航行环境的全面可视化。仿真实验结果显示,与现有代表方法相比较,本文方法可视化图像帧频低、帧速率高,表明本文方法可视化图像逼真度高,适合推广使用。     

基于RBF神经网络优化模糊规则的USV自适应模糊滑模控制

针对USV运动航向控制问题,利用基于Lyapunov稳定性理论的滑模控制方法设计USV航向控制律.考虑到USV运动系统具有不确定性,利用具有万能逼近性能的模糊系统对USV运动模型中不确定项及外界干扰项进行模糊逼近.为了进一步提高模糊系统的逼近性能,采用具有学习能力快的RBF神经网络对模糊系统进行在线学习,优化模糊规则.仿真结果表明基于RBF网络优化的模糊控制该算法能够实现USV航向连续稳定跟踪.     

铁道车辆车体焊接结构疲劳强度分析方法与可视化研究

车体是铁道车辆的承载骨架,其强度可靠性对车辆的安全运行有着重要的影响。文章根据焊接结构疲劳失效的特点,基于DVS 1608-2011和DVS 1612-2014等标准的焊接结构疲劳强度分析方法对车体结构进行疲劳强度分析,并在车体结构强度分析结果数据处理中引入结构材料利用率云图,实现结构安全性分析结果的可视化,使车体强度分析的结果更直观和全面。结果表明,该分析方法及可视化手段能直观、准确地反映车体结构的疲劳强度储备情况,保证轻量化设计车体结构的疲劳强度。文章的分析对铁道车辆车体焊接结构设计具有一定的工程指导意义。     

联锁表人机交互转换模块的可视化设计与实现

调度指挥系统内部为实现站内设备控制、车次追踪、进路设置等关键功能,需要转换联锁表数据为机器设备可读取的格式。由于联锁数据的复杂性,达到工程要求前机器配置会经过多次审核和调整。本文在详细分析配置制作与校核流程的基础上,设计并实现了联锁表人机交互转换模块。模块通过将机器配置可视化为联锁表条目、闪烁光带,以及人机界面勾选框的方式,标示配置信息并记录对表结果,辅助进路有效性检查。模块的人机界面能导入已有配置审核,或根据调度指挥系统需要,输出核对结果为对应的子系统配置文件。人机交互模块的应用提高了文件制作效率,保证了联锁表条目与数据配置的有效对应,在各调度区段车站改造升级中得到了广泛应用,取得了很好的反馈。     

基于自适应活动轮廓的图像分割

在活 动轮廓的基础上，引入了统计“图像势能”和松驰法，提出了基于自适应活动轮廓的图像分 割方法。该方法克服了活动轮廓的一些缺陷，能准确、可靠地检测物体曲率高的边缘部分，且分割结果与活动轮廓的初始位置无关。实验结果验证了该方法的有效性。     

海浪中船舶运动的可视化技术

介绍了船舶在海浪中运动的可视化技术。给出了可视化设计过程的流程图，并讨论了建立船舶模型的可行方法和三维波浪模型的数学模型，以及如何应用OpenGL函数库来生成船舶在海浪中运动的动画。在讨论可视化技术时，使用了具有平台独立性的OpenGL图形库。     

港口物流系统仿真建模及三维可视化研究

对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题，分析了系统几何建模、运动学建模的方法，以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真和人机交互控制的仿真过程。     

船舶操舵系统的鲁棒自适应控制

本文主要研究自适应控制在工程实现中的鲁棒性问题。对模型参考自适应控制提出了可变式参考模型方法，对自校正控制则分别采用可变式性能指标与自适应人工神经元预测模型方式，从而增强了自适应律在对象时变、非线性等引起模型失配情况下的鲁棒性，也大 大扩大了自适应控制的应用范围。最后，就自适应控制在船舶操纵中的应用，分别以实船试验与仿真结果对上述结论进行了验证。