论船位误差圆及其应用

本文指出[1]、[2]对船位均方误差圆缺乏科学的严格的定义，提供的均方误差圆覆盖真船位的概率某些数据是不正确的；同时从概率统计的角度论述船位均方误差圆的定义，计算覆盖真船位的概率、95%误差圆半径及船位误差圆在航海中的一些应用。     

模拟器训练中预估DCPA的误差分析

本文利用我院现有的航海模拟器，模拟避让了多种碰撞危险局面，把估算得到的DCPA值与模拟得到的DCPA值进行了比较，分析了估算得到的DCPA值的误差及误差来源，可为船舶驾驶员海上实施避让操纵提供参考，亦可为学校模拟器教学提供参考。     

差分GPS的对流层伪距残差的计算机模拟

简单回顾了对流层中GPS信号传播延迟的原理。介绍了2种常见的校正模型,Hopfield模型和Black模型。定义了差分GPS(DGPS)的对流层伪距残差的概念,并建立了数学模型。用计算机对DGPS的对流层伪距残差进行仿真。仿真结果表明用户和基准台之间距离增大和低卫星仰角都将使伪距残差增大,气象因素和高程对伪距残差也有影响。     

模拟器训练中利用转向不变线估算DCPA的误差分析

对利用转向不变线估算ＤＣＰＡ的误差进行了分析和计算，并在模拟器上进行了验证。本文可为船舶驾驶人员海上实施避让操纵时提供参考，也可为学校的雷达模拟器教学提供参考。     

基于PSO算法的磁偶极子阵列舰艇磁场模拟研究

舰艇磁场作为舰艇重要暴露源,是舰艇非声隐身性能的一大研究重点。在舰艇磁防护工作中,为应对舰艇上方的航空磁探测等新型磁威胁,需要对舰艇磁场全方位的空间分布特征进行数学建模。本文针对舰艇垂向非对称结构在舰艇上、下方感应磁场的分布差异,通过数值仿真实验对某潜艇简易模型进行定量分析,并基于舰艇上、下方2个近场平面的磁场数据,以拟合结果均方根误差为目标函数,采用粒子群优化算法（particle swarm optimization, PSO）对系数矩阵进行优化,建立了潜艇的三维磁偶极子阵列模型。定量分析模拟结果表明,在艇模上、下方单倍船长范围内,感应磁场最大相对误差超过5%,采用单个近场平面的测量数据建模将对磁模型换算精度带来显著影响。采用双平面模拟后,将磁偶极子阵列模型深度换算结果与艇模仿真数据进行比较,龙骨上、下方最大相对拟合误差仅为1.14%与2.82%,拟合精度高且可换算深度范围广。本文研究成果可应用于舰艇磁场的高精度建模,并为舰艇磁防护中磁场测量、磁性目标探测与定位等工作提供参考。     

内河船舶操纵模拟器中虚拟人的模拟

现有内河船舶操纵模拟器中仅能模拟人员落水场景,且模拟效果较差,很有必要对模拟器中虚拟人及其动作的模拟进行研究。采用分层表示模型将虚拟人分为骨骼层和皮肤层,在3Ds MAX中构建虚拟人的骨骼模型,使用蒙皮骨骼技术将皮肤绑定在骨骼上,从而实现了虚拟人的几何建模。根据人员动作的关键姿势生成关键帧,再由关键帧生成动作的中间帧。用Cal3D骨骼动画引擎将虚拟人动画导出,并导入到OSG场景管理软件中进行绘制,最终实现了虚拟人及其运动的模拟。     

内河船舶操纵模拟器中缆绳的模拟

分析了靠离泊过程中缆绳的受力情况,考虑了缆绳的系缆张力、重力、空气阻力和摩擦力等的影响,利用弹簧-质点模型对缆绳进行建模和绘制。通过改变质点的数量模拟缆绳的绞缆和出缆过程。针对缆绳和码头岸壁间的碰撞检测,采用"降维"的方法通过判断二维平面内线段间是否存在交点来实现。所做工作已应用到内河船舶操纵模拟器中,满足模拟器对缆绳的显示要求。     

航海模拟器中模拟罗经的功能实现

主要介绍航海模拟器中模拟罗经采用CPLD产生硬件脉冲对步进电机进行驱动,以及步进电机在转动过程中,通过轴角/数字转换电路(AD 2S83)对轴角位置、旋转方向进行采集,实现模拟罗经的精确化。     

船舶操纵模拟器中三维场景库的雷达图像模拟

现有船舶操纵模拟器中雷达图像的模拟多是基于二维海图,生成的图像和真雷达图像之间有一定的差距。根据雷达所在位置及扫描范围,基于三维场景库模拟雷达图像,实时访问场景库获取模型的相关信息。采用圆周扫描方式,以射线组模拟雷达电磁波的波束,并利用射线与三角形求交计算物标的回波位置,在计算回波强度时考虑了物标反射面自身因素的影响。经模拟得出了较好的雷达图像。     

非均匀来流中加工误差螺旋桨的轴承力数值模拟

  目的  为研究复合材料螺旋桨的加工误差在非均匀来流中引起的轴承力问题,  方法  基于统计法,人为改变螺旋桨主桨叶沿坐标轴平移和旋转等6个自由度方向的加工误差量。在非均匀来流条件下采用SST k-ω模型和滑移网格技术对具有参数误差量的DTMB P4119螺旋桨进行螺旋桨轴承力计算,通过分析,得到螺旋桨各参数加工误差量对螺旋桨轴承力影响的基本规律。  结果  研究表明：随着各自由度方向加工误差量的增加,垂向和横向轴频轴承力呈近似线性增加的趋势,一阶叶频轴承力变化较小;桨叶在直径、螺距方向的加工误差对螺旋桨轴频轴承力影响较大。  结论  所得结果可以帮助准确预报螺旋桨性能,并为提出更为详细的螺旋桨加工精度准则奠定基础,为该领域后续的研究提供借鉴与参考。