不规则岸壁效应计算方法分析

对船舶航行时所受的不规则岸壁效应进行研究并建立准确的数学模型,有助于提高船舶操纵模拟器的精度。本文对比利时根特大学提出的计算船岸相互作用的数学模型进行了介绍和分析,可供国内学者在该领域的研究借鉴。     

航海雷达模拟器中真实感雷达图像的仿真

随着图形图像技术、虚拟现实技术的发展,用户对雷达模拟器中雷达图像的逼真程度要求越来越高.为了提高雷达图像的仿真效果,建立了高、低潮状况下的雷达数据以体现不同潮汐状况时雷达图像的差别;设计了遮挡判断方法,从而更准确地判断岸线之间以及岸线内部的遮挡关系;改进岸线回波生成方法,实现了不同类型岸线的不同回波效果;采用展宽目标的方法,实现了岸线内部的填充效果.所做工作已应用到航海雷达模拟器中,仿真效果良好.     

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。     

航海模拟器中船舶平旋推进器的数学模型

建立一种用于航海模拟器的平旋推进器(Voith Schneider Propeller,VSP)的数学模型。通过操作硬件设备获得VSP桨的等效螺距比以及VSP桨产生的总推力在船体纵向、横向分力的百分数;利用已公开的VSP桨第一象限图谱计算总推力的大小;将分力的百分数乘以总推力即可得到在纵向、横向、首摇上的分力(矩)。将上述得到的VSP桨推力(矩)作为外力叠加到船舶运动方程中,采用四阶龙格——库塔积分得到VSP船舶运动的态势,提供给航海模拟系统的其他模块。实现了航海模拟系统的人——机交互功能,增加系统中船模数据库的多样性。     

公约、技术与航海模拟器的发展

航海模拟器的发展既受到各种技术进步的影响,也深受相关条约法规的制约。挪威船级社2007年10月对航海模拟器系统认证标准的修改充分印证了这一点。跨入新世纪以来,随着虚拟现实技术的进步,尤其是图形技术的快速发展为实时生成具有影视级真实感视景成为可能,图形生成系统从高档图形工作站到微机集群的转换,软件几何校正边缘融合技术在宽视场角环幕投影中的应用大幅度降低了视景系统在航海模拟器中的开发成本,为多本船航海模拟器系统创造了条件,包括多本船体系结构在内的综合化趋势将越来越明显。另一方面,六自由度船舶运动数学模型的研究也显得越来越迫切,需要投入更多的精力。     

航海模拟器中半潜船滚装作业研究

基于半潜船滚装大型海洋结构物需要实时排打压载水舱的压载水量,提出了压载水调整的优化数学模型,该模型以力和力矩平衡方程以及压载水量的调节范围为约束条件,以压载水舱的调节水量绝对值之和作为目标函数,同时以Visual C++6.0和OpenGVS场景管理软件为开发平台,实现了半潜船操作模拟器模块间的数据通信,完成了半潜船操作模拟器的视景系统的开发,初步实现了航海模拟器中半潜船滚装大型海洋结构物的仿真.     

航海模拟器中适应式鲁棒航迹保持算法

为了更方便地使用航海模拟器进行培训,减少大船、小船自动操纵中的算法切换或参数调整.采用将船舶操纵性指数计算代入控制器设计中的方法,基于闭环增益成形算法,给出一种通用的适应式鲁棒航迹保持算法.通过对11条船的测试,控制效果令人满意.该算法实施过程简单、物理意义明显且具有一定的鲁棒性.     

船舶在受限水域岸壁效应的研究

文中讨论了船舶在狭窄航道近岸壁所受的干涉力和力矩.利用理想流体的势流理论,分析船舶周围的流场.将计算结果运用到浅水低速域运动数学模型,讨论船舶在受限水域的保向性.     

功能完备的航海模拟器中GMDSS模块的研究

此文介绍的是功能完备的航海模拟器中GMDSS模拟系统的组成、结构与作用。GMDSS模拟器由教练员站和船舶站组成,其船舶站的数量不受限制。尤其是GMDSS模拟器与船舶操纵模拟器通过局域网相连接,因此他们能分享船舶内存的数据。同时,教练员站的功能包括船舶信息的编辑、搜救训练以及接收通信记录等等。船舶站软件主要包括GMDSS最新设计的要求。     

轮机模拟器辅锅炉仿真系统的设计与实现

应用计算机仿真技术模拟船舶辅锅炉的操作功能，采用仿真支撑系统及VC＋＋6．0分别实现了仿真模型和操作界面，通过网络实现了仿真模型和操作界面的结合，得到人机交互界面友善的轮机模拟器辅锅炉仿真系统。     

万维网3D技术在轮机操纵模拟器中的应用探析

虚拟现实技术的一个重要应用就是工程训练,Web 3D技术是在互联网上实现的虚拟现实技术。将虚拟现实技术和万维网3D技术应用于轮机模拟器中,采用非沉浸式虚拟现实技术研制纯软件三维场景模拟器,具有较好的真实感,还可以节约投资和占地,降低培训成本,实现远程培训等优点,其性价比大大高于目前广泛使用的实物模拟器。论述了虚拟现实技术和仿真技术在新型轮机操纵模拟器的一般组成和性能特点,并分析其崭新的发展前景。     

轮机模拟器柴油主机动态过程实时仿真

在准稳态方法基础上建立了适合于轮机模拟器的柴油主机－电子调速器系统动态过程仿真模型，并导出了柴油机变工况运行中一些过程参数的经验公式。仿真运算表明，建立的模型合理，达到了轮机模拟器实时仿真的速度和精度要求。     

船舶电站冗余系统可靠性建模与分析

为解决船舶电站冗余系统的可靠性计算问题,从船舶电站冗余系统主要冗余方式的基本模型出发,提出了基于马尔柯夫过程的船舶电站冗余系统可靠性分析方法,建立了船舶电站冗余系统的可靠性数学模型,从而推导出船舶电站冗余系统的可靠度与平均无故障工作时间,为船舶电站冗余设计提供重要理论依据。所述基本思想及结论不但适用于船舶电站冗余系统,对其它形式的电站系统也有参考价值。     

大型低速柴油机性能预测动态模型

性能预测模型及其仿真是柴油机设计、电控和故障诊断研究的重要手段。容积法模型能准确反映缸内压力的变化,但计算耗时长。它具有动态仿真的能力,一般应用于稳态仿真。通过对缸内工作过程和涡轮增压器模型的简化,结合曲柄连杆机构动力学模型,建立了以容积法为基础的涡轮增压多缸柴油机动态模型。缸内工作过程以曲轴转角为计算单位,其他部分以时间为计算单位。模型可观测瞬态过程中各主要参数的变化。以6S60MC型船用柴油主机为例,用MATLAB/SIMULINK实现仿真模型,在XEON3.0G工作站进行仿真。仿真结果显示,模型数据与台架试验数据吻合良好,仿真300 s耗时245.4 s,满足实时仿真的要求。     

船舶电网参数基于DSP的液晶显示的研究

根据点阵液晶显示模块SED1335在船舶电网参数检测中的应用,提出了一种控制液晶显示的实现方法。针对液晶显示控制系统中遇到的大量数据的实时高速传输问题,采用具有快速的计算能力和强大的信息处理能力的数字信号处理器。具体介绍了数字处理芯片TMS320F2812及液晶模块SED1335的功能特性和控制参数,并提出以TMS320F2812为控制核心的硬件电路,给出了C语言实现软件设计的具体方法。     

一种船用直升机电源负载模拟装置设计

根据船用直升机负载性能特点,分析负载模拟装置的设计要求,从负载容量及分组、散热功能、控制保护功能、结构布置等多个方面对负载模拟装置进行综合设计,并通过工程样机开展试验,验证设计方案的可行性。该装置可为船用直升机电源的性能验证提供精确可靠的试验保障。     

现代轮机管理与船舶安全航行

现代轮机管理不但应包含传统的技术内容，但应由行政管理、法律管理、经济管理、思想教育管理和咨询管理等多方面组成。该文从现代轮机管理的角度论述了加强船舶轮机部科学管理与船舶安全航行的密切关系。文中引用了几起典型的海事案例，重点研究、分析了船舶主机由于故障隐患、操作错误、人员疏忽而至一旦失灵，将会给船舶安全带来严重影响和危险后果；机舱设备故障等因素引发的船舶火灾及应急处理不当，造成的船舶及人命财产的巨大损失和惨痛教训。从而指出了在航运公司、船技处和船舶轮机部开展安全教育，推行安全技术对策的重要意义。文中还从现代轮机管理的概念出发，多方位地提出了防止船舶主机失灵及机舱火灾的一些有效措施。     

船舶操纵模拟器罗经设置研究

根据船舶操纵模拟器研制的需要，依据视景的圆柱面环幕透视投影模型、透视投影误差校正模型和船舶在海上用罗经进行测向的基本原理，建立了大型船舶操纵模拟器罗经测向的方位角误差纠正模型，并根据误差角度的不同范围要求，给出罗经离视点位置的选择范围，为罗经位置的设置提供参考。     

船舶舱室空气再生技术现状与研究展望

为寻求真正理想的现代船舶舱室空气调节再生技术,对特种氧化物法、氧烛法、高压氧瓶法、电解水法等现有技术的原理及应用情况进行了简要介绍,在此基础上进一步综合分析了这些技术均无法满足空气清新度的要求,而且还存在其它各自固有的一些问题。为此,创造性地提出了基于特定海洋生物的船舶舱室空气再生的新思想,已取得的初步研究成果表明它既能保证舱室内O2和CO2的合适浓度,又能保证整个舱室环境空气的清新度,还可望带来其它一些明显优势,体现了潜在的重大现实意义。