船舶操纵模拟器视景仿真系统构架设计

根据船舶操纵模拟器功能实现的实际需要,本文提出一种7通道270°宽视场角环幕投影构架方案。基于视景仿真系统的建设目标,完成了硬件构架和软件构建的设计。并通过船舶操纵模拟器试验室空间的实际大小,完成构架方案的空间布局设计,并对布局设计进行光路效果分析。结果表明,所提出的视景系统构架方案能够满足船舶操纵模拟器真实沉浸感的要求。     

基于虚拟现实的喷水推进动力装置协同仿真技术研究

针对喷水推进动力装置模拟器中数学模型与虚拟视景的协同仿真问题,首先根据船舶的动力装置建立了Matlab/Simulink仿真模型;以光栅图像法为基础改进地形建模方法,使用Creator分别对虚拟地形及船体进行建模;通过Visual C++平台对系统进行可视化程序设计,实现Vega Prime二次开发,完成了船舶运动虚拟视景仿真;基于C++平台实现Simulink模型的输出参数调用,最终实现船舶航行视景与动力装置仿真模型的协同仿真运行。系统能够直观反映在动力装置参数变化时船舶的运动状态,协同原理及方法对其进一步应用到实际动力装置模拟器中有借鉴意义。     

电站仿真系统模型分析

此电站仿真系统是DMS-2000大型船舶机舱模拟器仿真系统的一个子系统,通过对系统进行分析并建立数学模型,应用计算机仿真技术模拟船舶电站的操作功能,并与虚拟配电盘相结合, 实现了具有视景和人机自然交互界面的电站仿真系统。     

基于Vega的潜望镜视景系统设计与实现

结合某型艇航海训练模拟器中潜望镜视景仿真系统,研究了基于虚拟仿真软件Creator和Vega开发虚拟现实程序的方法和流程,完成了基于MFC和Vega的潜望镜视景仿真程序的开发,并给出了程序的基本框架.仿真结果表明,该系统可使受训人员产生强烈的沉浸感,改善训练效果.     

船舶操纵模拟中视景仿真的研究

视景仿真是船舶操纵模拟的核心技术之一,也是操纵仿真逼真程度的体现.我们以航海模拟试验系统为背景,阐述了开发航海模拟器的实时虚拟视景的方法,重点介绍了视景仿真中需注意的几个关键技术及其解决的方法、并提出建模的一般方法.最后根据经验提出了一些在开发中应注意的问题.视景仿真在航海模拟系统中的应用对其他应用场合也有一定的参考价值.     

基于Matlab程序设计的船舶舵机系统动态仿真

近年来,轮机仿真训练器凭借其低成本、小风险、训练周期短的优势,正逐步取代实船训练方式。然而,目前船舶模拟器的主要市场被国外大公司垄断。为实现我国自主的船舶模拟器设计,针对船舶舵机系统,本文提出一种基于Matlab程序设计的船舶舵机系统动态仿真,首先对舵机系统进行模块化拆分,并建立各个模块完善的数学模型,在此基础上,通过Simulink工具进行仿真验证发现,本文中提出的舵机系统模型准确有效,满足船舶模拟器中的应用需求。     

基于虚拟现实的船舶制冷动态仿真系统的开发

针对轮机模拟器在船舶制冷仿真训练方面过于简化的问题,对某集装箱船制冷系统采用移动边界法和流体网络法建立系统的数学仿真模型,运用VC++的MFC开发系统的二维可视化仿真界面,基于3ds Max建立系统的三维物理模型,并采用细节层次技术(LOD)对模型进行优化,再进一步导入OGRE视景引擎中实时渲染。仿真结果表明:船舶制冷动态仿真系统能够实现冰机间与冷库的三维虚拟漫游,实现在二维端和三维端的人机交互操作等功能,可用于船员对船舶制冷系统的针对性学习和培训。     

大型船舶操纵模拟器的系统组成及分析

以最近从大连海事大学引进的DMU大型船舶操纵模拟器为例，全面系统地介绍大型船舶操纵模拟器的系统组成，并对系统的工作过程、数学模型、视景系统进行分析，以期对航海模拟器的研制、开发和使用提供借鉴。     

基于数字媒体技术的船舶航行环境模拟研究

船舶航行环境模拟器是一个面向船员训练的仿真系统,交互性良好的船舶航行环境模拟器可以提高船员训练的效率,节约资源。本文利用数字媒体技术开发一种船舶航行环境模拟器,采用的数字媒体技术包括三维建模技术、GPU编程技术、OSG虚拟引擎技术等,该航行环境模拟器能够模拟船舶操作过程的海洋、光照等动态环境,具有较大的应用潜力。     

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。     

一种新的生成航海模拟器视景地形数据库文件的方法

就航海模拟器视景系统中地形数据库的生成方法进行了阐述，在航海模拟器视景中引进了三维建模软件MultiGen Creator，并在实际研制系统中得到应用，大大提高了视景仿真的逼真度。     

一种基于虚拟视景的综合船桥模拟试验系统设计

将综合船桥系统硬件设备与传统具有物理真实感的船舶操纵模拟器进行有机结合,组建综合船桥系统的陆上检测测试评估平台成为船舶操纵模拟器新的发展思路。以自主研发的综合船桥系统为目标组建虚拟视景模拟试验系统,实现了综合船桥系统与虚拟视景模拟试验系统的互联互动互操作,经验证,该系统能够实现综合船桥系统陆上检测调试功能。相比原有的实船测试方式能够有效的缩短系统研发周期,减少设备研制风险。     

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。     

船舶操纵模拟器上海洋山港港区三维视景仿真

针对船舶操纵模拟中的三维视景仿真的特点,开展船舶操纵模拟器中关于上海洋山港港区三维视景仿真的研究。以Google Earth提供的电子地形图像为基础,经过等高线和矢量化方法的处理,生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),并利用Multigen Creator建立直观的上海洋山港港区三维地形模型,再利用Vega的三维视景渲染功能对其进行渲染和驱动。根据该方法建立的上海洋山港港区三维视景模型库在模型精细度、逼真度和实时运算等方面,都能满足船员实操练习所需的条件。     

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。     

5446TEU电力系统建模仿真研究

以＂COSCO ROTTERDAM＂轮等5446TEU系列船型作为母型船,建立了物理—数学混合的电力仿真系统。应用计算机仿真技术模拟船舶电力系统的操作功能,并与虚拟配电盘相结合,实现了具有视景和人机自然交互界面的电力仿真系统,该仿真系统已在山东交通学院海运学院大型轮机模拟器上成功运行并取得了满意的效果。     

航海模拟器配备立体视景系统的方法研究

为了进一步增强航海模拟器的环境真实感,提高船员培训及港航工程论证等相关研究的精确度,有必要为航海模拟器配备立体视景系统。通过总结立体显示系统的原理及方法,深入分析并比较了主动立体与被动立体显示系统、偏振光与INFITEC技术的优缺点,根据航海模拟器的自身特点,提出了一种基于普通微机和普通投影仪,利用INFITEC技术构建多通道被动立体显示系统的方法,并成功应用于航海模拟器的立体视景系统及集装箱吊卸CAVE仿真系统。此方法不但增强了立体视觉的效果,而且大大地降低了立体视景系统的成本,为普及配备立体视景系统的航海模拟器提供了一种解决方案。     

关于码头通航仿真模拟的若干思考

应用模拟器对港航工程进行仿真,得到在模拟环境下船舶航行及靠离泊相关数据.分析国内进行通航安全评估模拟试验的现状和不足.探讨制作精确的水域电子海图,设计船舶模型和仿真水流、潮汐、海浪,建立模拟地区三维视景模型,优化模拟试验方案,提高仿真模拟精度.     

基于多媒体技术的船舶驾驶模拟器三维视景生成方法

采用三维输出方法,只能对船舶基础数据进行输出计算,无法还原船舶操作控制系统的真实位置,因此,提出基于多媒体技术的船舶驾驶模拟器三维视景生成方法。构建三维模型库处理船舶驾驶系统相关数据,根据数据处理结果对驾驶空间数据进行曲线空间控制计算,并对三维运算数据进行多媒体视觉输出计算,将计算得出的数据根据输出接口协议的不同,接入相应的视觉输出设备中,完成三维视景的输出操作。对所设计方法的船舶驾驶控制数据还原精准度进行仿真测试,结果证明其具有驾驶环境还原度高,数据还原完整性高的特点。     

基于PLC技术的内河船舶集成监控系统

应用先进的PLC技术、数字传输与显示技术,对内河船舶集成监控系统进行了高度集成化设计,用软件取代了船舶自动控制系统中大量的硬件设备。监控系统将船舶集控室的大部分功能与驾驶台控制集成,实现了驾机合一,大大降低了系统投入成本。重点研究了N:N数据传输网络在中小型船舶通信中的应用方法。