舰船电子海图显示界面视觉交互设计方法

为了实时获取舰船电子海图认知性信息,提高舰船电子海图显示界面可用性,提出一种新的舰船电子海图显示界面视觉交互设计方法。选择Axure RP进行舰船电子海图显示界面视觉交互设计,包括浮动窗口、子菜单栏以及主界面,设置3种色彩模式,分别为白天模式、夜晚模式、黄昏模式。以系统界面变化特点与用户操作方式为依据,分类舰船电子海图显示界面视觉交互动作,完成舰船电子海图显示界面视觉交互设计。测试结果表明,该设计方法的可用性较好、认知效率较高、认知理解的难度较小,电子海图显示界面视觉交互效果得到保证。     

基于IETM的舰船装备维修指导系统的分析与设计

分析数据、交互及显示界面等用户需求,采用UML语言建立了基于Web的对象模型.运用通用映射规则,完成具有导航、查找、链接等交互功能面向对象的数据库设计,开发基于IETM的舰船装备维修指导系统.     

舰船智能导航显控界面交互设计与应用

为提升显控界面的交互效果,确保舰船航行安全,提出舰船智能导航显控界面交互设计与应用。利用PS平面软件或Axure软件,绘制显控交互界面元件;在Axure软件内,以最大元件间距、最大视觉注意等级与最大隐喻度为目标,建立绘制显控交互界面元件布局模型,通过灰狼搜索算法求解该模型,得到绘制显控交互界面元件布局结果;在布局后的界面内加入交互用例,实现显控界面交互原型设计。若符合交互需求,则完成显控界面交互设计,反之修改界面布局方案。实验证明：该方法可有效布局显控交互界面的元件,并符合人眼的视觉需求;应用该方法后,操作人员操作显控界面时的反应速度较快,θ波功率较低,该方法可有效降低操作人员的脑力负荷,具备较优的交互效果。     

基于大数据交互式的舰船通信移动终端UI设计

使用传统终端设计方法受到动静态特征影响,导致终端像素密度较小,影响终端显示清晰度。针对该问题,提出基于大数据交互式的舰船通信移动终端UI设计方法。采用正交馈电方式改善天线圆极化性能,利用双峰谐振展宽带宽改善方向性图对称性。分析三维场景模型中动静态特征,通过计算机构建三维场景的虚拟空间,对三维场景进行注释,满足三维场景交互式需求。通过渲染器设备渲染帧操作,采用线条设计图标。通过三维动画场景计算三维动画节点坐标,对场景节点进行编组处理,保证动画连续性。利用大数据交互技术表示三维动画交互信息,通过界面坐标变换实时显示界面动态操作,实现显示界面的大数据交互变换。设计抗干扰功能,避免移动终端受到干扰影响。由实验结果可知,该设计方法使显示终端具有良好对称性,且像素密度为50PPI,使显示结果具有高清效果。     

应用计算机辅助技术的舰船导航界面交互设计

为了更好地展示舰船导航路线,应用计算机辅助技术设计舰船导航交互界面。通过对舰船导航界面功能结构进行优化,有效采集海量复杂舰船航行信息和分析感知路线环境,结合人机交互原理构建舰船导航路线的特征映射模型,以此提高舰船导航精度,提高舰船导航界面的可用性。最后通过实验证实,应用计算机辅助技术的舰船导航界面交互设计可以更好地提高舰船航行路线导航精度,保证舰船航行安全。     

船舱集控室三维虚拟仿真系统

集控室内仪表类型多、交叉作业繁杂,这给工作人员业务操作带来极大难度和挑战。在此背景下,为提高工作人员业务水平,设计一种船舱集控室三维虚拟仿真系统,帮助人员进行虚拟训练。该系统首先利用TOF相机采集船舱集控室深度图像,然后在STM32F042F6P6 TSSOP-20 32位微处理器芯片上运行三维重建程序,建立船舱集控室三维虚拟场景。最后通过VR眼镜和交互体感设备实现虚拟操作训练,完成虚拟交互。结果表明,所设计系统应用下,测试人员利用VR眼镜和交互体感设备完成了集控台虚拟操控任务,并通过了应用效果测试,说明系统具有一定的应用前景。     

基于CAN总线的舰船主动力仿真系统设计

为提高舰船主动力监控系统调试的效率,缩短主动力监控系统的出厂检验时间,增强学员系统操作培训的效果,我设计了基于CAN现场总线的舰船主动力半实物实时仿真系统。本文建立了舰船主动力系统的Simulink模型,通过CAN总线将I/O接口箱和仿真计算机相连,将Simulink中的模型数据与VC程序实时交互,并由VC界面实时显示。该系统应用于舰船主动力系统调试中,并获得了良好的调试效果,满足设计的要求。     

基于可编程与组态技术的船舶主机操控模拟器

网络、虚拟现实和数据库技术在海船船员实操训练与评估过程中的应用是轮机模拟器发展的热点之一.采用PIMS组态软件搭建具有交互功能主机及其组成系统的场景界面,运用PLC技术设计集控台等物理仿真平台主动力装置的操控逻辑,利用以太网技术建立组态场景与PLC物理平台之间的通信联系,完成软、硬操相结合,以软操为主,具有主机操控训练与故障分析功能仿真模拟器的开发与应用.该模拟器满足评估大纲的要求,经海事主管机关测试,培训机构使用后,取得令人满意的效果.     

舰船智能巡检机器人的运维信息自助交互方法

传统舰船巡检机器人能够完成舰船的运行与维护检查工作,但存在运维信息的自助交互性差,多任务交互能力不足的问题。为此提出舰船智能巡检机器人的运维信息自助交互方法研究。通过构建自助交互系统服务器,搭建多通道运维信息交互接口,实现智能巡检交互平台的建立;依托交互平台的建立和自助交互信号的布置以及交互信息集成机制,完成机器人的多任务自助交互,实现舰船智能机器人的运维信息自助交互。实验数据表明,设计的运维自助交互方法具有良好的交互能力和使用性能。     

触控式航海模拟器人机交互系统优化设计

触控操作便捷高效,已成为下一代船舶驾驶台操控的趋势,为适应实船操控的发展,提高船员培训效率,节约培训成本,减少硬件人机交互系统损耗的目的,在航海模拟器中很有必要开发触控式人机交互系统。以V.Dragon-4000型航海模拟器硬件人机交互系统为参考,采用WPF框架搭建软件人机交互系统界面,运用C#语言后台编写逻辑实现交互功能。优化设计的触控式人机交互系统操作灵敏、形象逼真,且可以根据操作需要改变界面大小,经接入到航海模拟器进行检验,可以替代硬件人机交互系统在航海模拟器中使用。与原有交互系统进行比较,该交互系统可以提高航海模拟器的运行效率。     

触控式航海模拟器人机交互系统优化设计

触控操作便捷高效,已成为下一代船舶驾驶台操控的趋势,为适应实船操控的发展,提高船员培训效率,节约培训成本,减少硬件人机交互系统损耗的目的,在航海模拟器中很有必要开发触控式人机交互系统.以V.Dragon-4000型航海模拟器硬件人机交互系统为参考,采用WPF框架搭建软件人机交互系统界面,运用C#语言后台编写逻辑实现交互功能.优化设计的触控式人机交互系统操作灵敏、形象逼真,且可以根据操作需要改变界面大小,经接入到航海模拟器进行检验,可以替代硬件人机交互系统在航海模拟器中使用.与原有交互系统进行比较,该交互系统可以提高航海模拟器的运行效率.     

船体三维网格的图形用户界面设计

由于船体三维立体显示存在一定不足,且图形特征匹配错误等,导致当前用户界面设计无法有效辅助船体三维网格模型设计。为此,提出船体三维网格的图形用户界面设计方法。结合虚拟现实技术,设计图形用户三维虚拟显示界面。以此为基础,通过识别不同手势指令,无接触虚拟操作用户界面功能模块,实现有效的人机交互,辅助完成船体网格模型模拟试验。结果表明:与基于图形推理、基于机械点阵以及基于数字图像处理技术等3种方法设计的界面交互结果相比,所研究方法设计下的用户界面交互匹配指数更高,每种手势的平均反应延迟更短,说明该用户界面表现更好。     

基于虚拟现实的舰船工作状态智能监测系统

舰船工作状态监测是提升海上战力的关键,但是舰船设备种类、结构的复杂化,导致工作状态监测通信时间延迟较长,无法满足现今舰船稳定航行的需求,应用虚拟现实技术设计新的舰船工作状态智能监测系统。设计系统硬件包括数据处理板单元、管理板单元与通信链路单元,软件包括虚拟现实场景搭建模块、交互界面模块及其状态监测与报警模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了舰船工作状态智能监测系统的运行。实验数据显示:应用虚拟现实技术后,用户能够实时与平台进行交互,缩短了通信时间延迟,充分表明了设计系统具有更好的应用性能。     

舰船电气设备虚拟维修系统的设计与实现

文章围绕舰船电气设备的维修训练和考核需求,规划设计虚拟维修系统的组成结构和软件模块,运行状态转换控制流程及数据通信交互模式,详细阐述了训练考核教控管理、三维模型显示交互、数学模型仿真计算等软件功能。利用Lab VIEW、3DMAX和Post Engineer软件联合开发,研制完成了舰船海水淡化装置虚拟维修系统,实现虚拟现实交互、运行特性仿真、实时数据通信和训练考核评估等性能。     

基于前端开发框架的舰船运动姿态数据监测系统

利用运动姿态监测结果为舰船可靠航行提供决策依据。为此,设计了基于前端开发框架的舰船运动姿态数据监测系统。系统设施层中,利用MEMS陀螺仪芯片与3轴MEMS加速度计采集舰船运动姿态信息,并将所采集信息传送至业务逻辑层;业务逻辑层利用控制子层和管理子层为用户提供姿态数据监测服务;控制子层中的姿态解算模块,依据传感器信息采集结果,利用卡尔曼滤波算法解算舰船运动姿态信息。基于此,利用Bootstrap的前端开发框架,通过viewport元数据标签完成前端UI设计,为用户提供可视化的人机交互界面,将姿态解算结果利用用户界面层为用户展示。测试结果表明,该系统对舰船航行运动姿态的监测结果与实际结果极为接近,适用于实际工作。     

船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法

传统船舶推进监控系统终端显示界面普遍存在用户体验感较差的问题。基于此,优化船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法。结合虚拟现实技术进行虚拟终端显示界面设计,设计手势交互指令,利用训练好的分类器进行手势识别,通过手势实现人与船舶推进监控系统的非接触式交互。结果表明,所设计的船舶推进监控系统终端显示交互界面的体验感度量结果为良好,新的交互设计解决了传统显示界面交互设计存在的问题,可以让用户产生真实环境的感受和体验。     

基于人因的深海载人潜水器航控界面的优化设计

深海载人潜水器的航控界面存在信息复杂、操作复杂的特征,需通过优化航控软件界面的设计流程,提升软件界面的设计质量,提高驾驶环境下人机交互的可靠性,改善潜航员的驾控体验。以某型深海载人潜水器的实际任务场景为例建立典型航行工况,阐述其航行驾控的人因需求与功能需求,对软件界面的输入端与输出端展开重要性分析,提出以功能构架、交互逻辑、视觉设计、应用开发、评估迭代为指导的系统设计方法。形成了深海载人潜水器航控软件界面方案的人因评价指标,为深海载人潜水器航控软件界面方案的设计提供优选方法,为方案后续全工况覆盖的交互界面设计提供支撑。     

基于舰船云计算的电子信息交互系统设计

提出一种基于舰船云计算和嵌入式多模控制的电子信息交互系统设计方法,采用嵌入式ARM进行舰船电子信息交互系统的云计算软件内核开发,采用多模TCP/IP以太网技术构建电子信息交互的信息传输模块和网络通信模块,利用ARM片上控制器来完成电子信息系统的读写和信号实时处理,在云计算环境下进行舰船电子信息交互系统硬件设计和软件开发,包括串口设计、外部存储器设计和AD接口设计等。最后进行仿真测试分析,结果表明,采用该系统进行舰船电子信息交互处理的吞吐性能较好,实时处理能力较强,提高了电子信息与信号的分析与检测能力。     

舰船虚拟维修仿真应用系统的设计与实现

虚拟维修技术对于舰船、航行器等复杂装备的维修性设计与分析具有重要意义。详细分析舰船维修性设计对于虚拟维修仿真的应用需求,在此基础上提出一种面向舰船维修仿真应用系统的架构,设计该系统的组成及各模块功能。该应用系统架构包括数据层、功能层、接口层及用户界面层4个层次:在数据层,可实现数据的数据库存储和本地存储;在功能层,设计了多个仿真数据管理功能、运动捕获数据处理功能以及可视性、可达性和舒适性等多个高级分析功能;在接口层,提供了与Teamcenter(TC)平台的数据集成功能,可实现从TC下载舰船JT模型至仿真系统中,以及将仿真结果和场景文件等上传至TC;在用户界面层,设计了人性化的系统操作界面,可实现客户与系统之间的友好交互和操作。最后,结合Jack仿真软件,实现舰船虚拟维修仿真应用系统的原型,该原型系统为开展舰船虚拟维修仿真数据的管理与应用以及运动捕获技术在虚拟维修中的应用奠定了基础。     

航空操控面板组件在气垫船上的应用研究

由于气垫船船型较小、空间有限,通过采用航空操控面板组件,对驾控台上各控制面板进行集成优化,使其能更合理地利用空间。在有限空间内实现驾控台各面板夜间显示、集中调光、集中试灯、集中报警等功能,并统一外形及显示方式,以达到优化各面板显示及操作方式,改善驾驶员的操纵使用界面。该面板首次在气垫船上使用,为气垫船控制面板的未来发展方向进行探索和尝试。