基于多媒体技术的舰船轨迹虚拟重构技术

对舰船轨迹的虚拟重构主要包括了对舰船模型和舰船尾流的三维视景仿真重构,为了提高舰船轨迹虚拟重构的逼真度,在多媒体视觉下,提出一种基于Vega prime和Multigen Creator建模的舰船轨迹虚拟重构技术,对获取的舰船船体数据和尾流数据进行数据加载和信息编译,在虚拟场景中根据场景状态信息和渲染指令进行海洋场景、舰船模型和尾流气泡模型的绘制。采用不规则三角网分割方法实现分区域三维重构和图像处理,实现舰船轨迹虚拟重构优化。仿真结果表明,采用该方法进行舰船轨迹虚拟重构和视景仿真的逼真性较好,图像渲染能力较强,具有较好的视觉效果。     

基于多媒体技术的舰船航行环境模拟仿真分析

在对舰船航行环境模拟仿真过程中,舰船航行阻力大小很难实时同步,导致回转运动视景仿真首向角偏离。因此,提出基于多媒体技术的舰船航行环境模拟仿真分析。分析舰船航行过程中横摇和纵摇受力情况,模拟舰船摇荡运动,以风力作用和水流压力作用为主要环境参数,计算风动压力和流压力,以多媒体技术中的Vega开发软件作为仿真平台,将舰船摇荡运动数据和环境参数载入到平台中,在舰船对象模拟完成后,仿真出航行环境。实验结果表明:设计的基于多媒体技术的仿真方法在回转运动视景仿真中,没有出现首向角偏离的情况,仿真效果更好。     

基于HLA架构的舰船编队网络视景仿真系统

文章在HLA架构下实现了OMNeT＋＋和VEGA仿真平台下的分布式网络视景仿真系统,介绍了舰船编队分布式仿真系统的总体构架和构成,网络通信仿真联邦成员OMNeT＋＋及视景仿真联邦成员VEGA的程序设计及实现。完成了VEGA仿真平台对OMNeT＋＋通信系统中的舰船编队系统的运动、发送报文等状态的三维显示。     

视景仿真技术的舰船驾驶室虚拟设计

视景仿真技术是指利用虚拟现实设备,为用户提供一个模拟场景,使用户实现与虚拟场景的信息交互。将视景仿真技术应用于舰船的驾驶室模拟中,可以为船舶受训人员提供一个良好的训练平台,使受训人员熟悉船舶机舱和驾驶室的操纵特性,同时节省训练成本。本文首先介绍实景仿真技术的原理和关键环节,结合实景仿真技术构建一种舰船虚拟驾驶室场景,并对构建过程的关键技术进行详细分析。     

光尾流自导鱼雷探测信号仿真

讨论了基于后向光散射的尾流自导技术的基本工作原理,用唯像模型和Mie散射理论分析研究了舰船尾流中的光传输规律,在蒙特卡洛方法基础上用C＋＋语言编制光尾流探测信号仿真程序。结合真实尾流特征,用该程序模拟了光尾流自导鱼雷的探测信号,并用实验测量数据对仿真信号曲线进行验证,两者基本吻合,表明该方法对尾流的光信号进行仿真的可行性,有助于鱼雷光尾流自导技术的进一步研究。     

三维虚拟海洋图像仿真在舰艇视觉中的应用

在计算机视觉环境下建立舰艇防御和攻击的虚拟场景的重点是对三维虚拟海洋图像的仿真实验,传统的三维虚拟海洋视景仿真中在操作进程和虚拟数据资源配置中采用单线程设计,无法实现并行处理,视景效果不好。提出一种基于海洋拓扑结构网孔分解的三维虚拟海洋仿真技术并应用在舰艇的被动防御视觉系统中。构建三维海洋环境下舰艇的视觉控制模型,在MPI的视景仿真渲染工具Vega Prime中进行海洋三维视景建模,采用海洋拓扑结构网孔分解算法进行三维虚拟海洋视景仿真方法改进,在舰艇防御视觉系统中实现舰艇防御三维视景仿真,实验结果表明,采用该方法进行视景仿真,三维虚拟海洋具有较好的实时视景仿真渲染效果,视点转换和视点控制流畅,提高了在三维海洋环境中实现舰艇视觉仿真的可观性和可靠性。     

智能水下机器人视景仿真实验平台研究

利用Multigen Creator、Vega等三维仿真软件,通过编程开发某水下机器人三维视景仿真系统,对该机器人的周围环境、运动信息、声呐及摄像等传感器信息等进行了模拟仿真.经验证建立的水下机器人三维视景仿真实验平台能够较真实的模拟机器人在水下运动的实际情况.     

基于鱼雷自导的舰船尾流回波模型建立方法

在国内外有关实测数据及研究现状的基础上,对尾流环境下的混响进行了模拟,研究了尾流中气泡尺寸分布函数和尾流散射系数等参数的计算方法,建立了舰船尾流回波的声学模型.分别对鱼雷工作在尾流区和非尾流区的回波信号进行仿真实验和比较,仿真结果表明鱼雷工作在尾流区和非尾流区的回波信号是明显不同的,这为尾流自导鱼雷探测舰船的尾流从而进行目标的跟踪和打击提供了依据及研究基础.     

虚拟仿真技术在洋浦港管理中的应用

虚拟可视化技术研究及其应用开发是当今计算机领域的一个研究热点,也为实现港口视景仿真提供了有效的手段。基于Open Flight层次结构和Vega Prime视景仿真,分析了系统架构设计和场景数据库优化管理,构建港口视景,并利用Vega API在Visual C++环境下实现港口实时漫游的过程。代入改进的泊位分配算法,为港口建设和交通管理及今后的应急指挥决策提供真实的视景仿真,开辟港口工作的新途径。     

船舶轮机仿真器引入虚拟现实技术的研究

提出在船舶轮机仿真器中引入虚拟现实技术。提出虚拟机舱,虚拟集控室,虚拟驾驶台,虚拟控制仪表板的新概念并讨论其可实现性。给出应用虚拟环境系统ＶＲＴ生成的可交互油船模型。作者认为综合应用计算机生成的动态３ 维图形,高画质图象投影和多媒体技术,可获得比物理模拟更真实的仿真效果。从而使船舶轮机模拟器具有良好的动态视景、人机自然交互界面和临场感成为可能     

船舶虚拟装配集成化建模方法研究(英文)

A new method of virtual ship assembly modeling which integrates ship three-dimensional design and ship construction planning was described in this paper. A workflow model of simulation modeling based on the virtual ship assembly process was also established; furthermore, a method of information transformation between the ship three-dimensional design and ship construction plan was formulated. To meet the requirements of information sharing between different systems in the ship virtual assembly, a simulation database was created by using the software engineering design method and the relational data model. With the application of this database, the information of ship three-dimensional design, construction planning, and virtual assembly can be integrated into one system. Subsequently, this new method was applied as a tool to simulate the virtual assembly of a ship, and the results guarantee its rationality and reliability.     

船用回转式起货机视景仿真系统的研究

为模拟船用回转式起货机的操作使用,以虚拟现实技术三维建模软件Creator、实时视景驱动软件Vega及编辑软件VC++为平台,采用层次型三维数据结构,建立场景及吊车仿真模型,通过编程实现回转式起货机视景仿真系统的驱动.仿真结果表明系统具有较高的真实度,满足船用回转式起货机视景仿真的要求,能够达到模拟操作训练的目的.     

舰船尾迹图像的对比度特征提取方法

根据舰船尾迹图像尾迹区与海水背景区存在明显对照的特性,提出用对比度参数作为尾迹图像质量评价指标,进而表征舰船尾迹光学信号特征强度.为有效评价尾迹图像质量,在改进对比度基本计算模型的基础上,充分考虑人的视觉特性,引入尾迹区与海水背景区的加权因子进行组合评价,将主观与客观评价方法有机结合起来,并通过专门研制的海上特征提取实验装置进行对比度特征提取实验分析.结果表明,对比度参数能较好地反映人眼对尾迹图像实际质量的主观视觉感受,更能体现尾迹图像处理应用的本质,且能定量可靠地描述舰船尾迹光学信号特征强度的变化规律.     

非均匀粘性流场螺旋桨非定常水动力性能研究

基于RANS方程和RNG k-ε湍流-模型,采用结构-非结构多块混合网格研究了船后非均匀流场中螺旋桨的非定常水动力性能。计算了DTMB4119螺旋桨的敞水性能,考察了网格依赖性。采用傅立叶变换进行了螺旋桨伴流场的谐调分析,并结合UDF功能实现了模型试验伴流场的输入。采用滑移网格技术模拟了非均匀流场中HSP螺旋桨的非定常特性。计算结果与试验结果的比较表明,建立的船后螺旋桨的非定常受力及表面压力分布计算方法精度较高,能够满足工程应用要求。     

基于OpenGL的船用SINS可视化仿真系统

针对OpenGL技术在捷联惯性技术中的应用,根据舰船在海上运动的特点,通过建立数学模型模拟惯性器件输出,进行捷联系统仿真,并在MFC平台上运用OpenGL技术将实时解算出的舰船姿态角,位置和速度信息在虚拟三维海景中呈现出来,动态显示导航信息误差曲线,实现了系统的在线评估。     

基于Vega的某装备虚拟维修系统技术研究

在虚拟现实技术的基础上,研究了基于Vega Prime实时视景仿真系统开发环境的某装备虚拟维修系统的总体框架,以及系统实时仿真应用程序设计、实体建模、仿真模型的驱动等关键技术,并在海军某型舰艇的减摇鳍装置的虚拟维修系统开发中应用,不仅能满足训练任务的需要,而且节约了经费,缩短了开发周期,具有非常重要的军事意义和广阔的应用前景。     

船用核汽轮机转速串级前馈-反馈模糊PID控制

在船用核汽轮机装置中,其转速控制效果直接关系到机组安全性和经济性。以船用核汽轮机为研究对象,首先,建立了船用核汽轮机各个模块的数学模型,在此基础上设计了核汽轮机转速的串级前馈-反馈PID控制系统;然后,基于模糊控制原理,采用串级前馈-反馈模糊PID控制对串级前馈-反馈PID算法进行改进;最后,在不同扰动下进行了仿真实验,仿真结果表明了模糊算法在改进前馈-反馈PID控制效果方面起了显著地作用,体现了智能算法与传统算法相结合的控制思想在船用核汽轮机转速控制方面的应用前景。     

舰船气泡尾流数值模拟(英文)

Based on a volume of fluid two-phase model imbedded in the general computational fluid dynamics code FLUENT6.3.26, the viscous flow with free surface around a model-scaled KRISO container ship (KCS) was first numerically simulated. Then with a rigid-lid-free-surface method, the underwater flow field was computed based on the mixture multiphase model to simulate the bubbly wake around the KCS hull. The realizable k-ε two-equation turbulence model and Reynolds stress model were used to analyze the effects of turbulence model on the ship bubbly wake. The air entrainment model, which is relative to the normal velocity gradient of the free surface, and the solving method were verified by the qualitatively reasonable computed results.     

基于视景仿真的舰船驾驶室虚拟设计方法研究

基于舰船设计的实际需求,提出一种优化驾驶室人机工程设计的虚拟仿真方法。该方法基于人机工程学和三维实时视景仿真技术,对驾驶室设计的合理性、有效性进行仿真和评估,从而实现从设计、仿真、评价到反馈修改、优化的全过程。     

三维仿真技术在航标管理中的应用研究

将三维仿真技术应用到航标管理中,有利于航标管理部门更加科学直观地对配布、监控、维护海上航标。通过深入研究IALA组织提出的有关"三维航标应用"推荐要求,分析近年来国内外高新信息技术在航标领域的应用情况,并结合航标日常管养的实际业务需求,开展了基于三维实时仿真技术的航标管养、监控等研究工作,并通过运用大型船舶操纵模拟器的高逼真三维视景仿真和船舶操纵仿真的功能,开展了具体的航标配布模拟检验应用研究工作。结合厦门港主航道航标配布的实际需求,从检验航标布设间距以及航道转向点航标布设最佳位置两个应用层面,介绍了如何利用大型船舶操纵模拟器为航标配布提供服务。