一种虚实结合的船舶压缩空气操作训练系统设计

针对航运院校采用真实船舶动力设备系统操作训练存在占地面积大、成本高且缺少实船环境的缺点,本文以船舶压缩空气系统为例设计出一种虚实结实的动力设备操作训练系统,建立了压缩空气系统的三维实体模型和设备的数学模型,通过Unity3D实现了船舶压缩空气系统的场景漫游和虚拟操作功能,采用PLC控制技术实现了空压机组的控制功能,解决了PLC控制器与Unity3D之间数据交互问题,最终实现了通过实物控制箱控制虚拟的空压机组的目的。     

基于B/S的船舶虚拟机舱信息管理系统设计

基于B/S架构的企业信息管理系统已成为市场主流,而船舶行业的信息管理因其特殊的市场行情发展较晚。本文采用当前流行的B/S架构并结合三维场景漫游技术,设计开发1套更具特色的船舶机舱信息管理系统。船舶机舱众多的设备、紧凑的布局,不利于机舱的日常维护管理,而机舱漫游系统的使用不仅丰富了信息的展示形式,浸入式的浏览方式更是方便了人员对机舱设备的维护。与此同时,基于Web的网际组态软件的调用,也为设备远程监控提供了解决方案。     

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。     

基于三维视景的立体显示及漫游系统开发

以三维模型立体视景为研究对象,在分析比较各种图形处理工具在处理三维立体视景的特点以及与Visual C 的兼容性的基础上,通过采用Visual C 8.0结合开源软件OpenSceneGraph2.8.2的系统开发,将船舶数字化生产设计的三维机舱模型,成功的移植到三维立体视觉显示系统中,实现了在虚拟漫游环境中的交互式漫游,运行速度快、视景逼真、编程语言和开发环境简单易用、程序兼容性好。     

纯电动船人机交互界面开发研究

在纯电动船兴起及应用的背景下,对纯电动船舶人机交互界面开发进行了研究。提出了以以太网通讯为基础搭建全船信息交互系统,结合友好的交互界面设计,介绍一种适用于纯电动船使用的人机交互界面软件设计开发,并进行实船应用,为纯电动船信息维护及远程信息传输功能实现提供了一种可行思路。     

基于Videotrace的新型船舶模拟器仿真研发

采用Videotrace和VRML语言开发新型船舶模拟器仿真系统.本文介绍了机舱三维建模、云服务器解析建模、虚拟场景的交互设计和仿真平台的关键技术实现,新型模拟器仿真系统具有良好的二次开发和交互扩展功能,对于复合型船员培训模式的探索提供了重要探索意义.     

VR交互式三维虚拟船舶建模与仿真

为满足国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)海员培训、发证和值班标准国际公约(International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers, STCW)2010年修正案提出的仿真训练需求,基于虚拟现实技术的三维虚拟船舶训练系统逐渐成为航海模拟器训练的有效扩展和补充。针对三维虚拟船舶开发过程中模型数量巨大和交互模型复用性差的问题,通过采用细节层次(Levels of Detail, LOD)模型构建三维虚拟船舶的几何模型,优化系统的真实感和实时性,实现虚拟船舶的三维场景漫游、碰撞检测和快速导航与瞬移,基于三维空间几何变换建立典型物体的交互模型。结果表明：开发的三维虚拟船舶训练系统真实感强,交互友好,已应用到航海仿真训练中,效果良好。     

基于网络虚拟平台的船舶机舱三维虚拟漫游和远程操纵系统

简要分析了网络虚拟现实技术在船舶机舱仿真系统中的应用,提出了船舶机舱虚拟现实仿真系统的总体设计和实现方法,并结合船舶机舱设备的具体情况,将系统模型和仿真软件包移植到支持虚拟可视化的网络平台,通过该网络虚拟平台,建立船舶机舱三维虚拟漫游系统,并实现实时仿真及交互控制功能.     

船舶综合设计软件系统中NAPA的集成研究

为了实现主流船舶设计制造软件NAPA在船舶综合设计软件系统船舶数字化智能设计系统中的集成,针对NAPA软件数据接口及其二次开发工具进行了研究。本文首先对NAPA软件的数据接口和船舶数字化智能设计系统的框架结构进行了分析,进而利用C#语言和NAPA二次开发语言NAPA BASIC混合编程调用及数据文件交互的方式,开发了在船舶数字化智能设计系统中NAPA软件的用户界面集成、NAPA工程的自动创建、NAPA中设计结果的自动导出以及NAPA软件与整个系统后台数据交互等软件模块。所开发的软件模块通过应用测试的验证,已实现了目标功能,为NAPA软件的全面集成奠定了良好的基础。     

某综合训练船浮态自动控制系统

针对某综合训练船的压载水系统采用人员调整时效率低、战时操作可靠性低等缺点,提出综合利用该船的液位、倾角等传感器参数,在压载水系统中加入负反馈以实现船舶浮态自动控制系统。针对大型舰船在配载时依据船舶静力学计算的压载水调驳理论需求量与实际需求量误差较大的缺点,提出在调驳方案确定后采用PI辅助控制策略。基于交互图形编程语言设计开发了控制系统实时交互界面。通过验证分析,表明本系统设计基本合理,交互界面友好,控制性能较好,为该系统装备实船提供了理论依据。     

基于三维虚拟船舶的驾驶员实操训练平台开发

针对STCW公约马尼拉修正案的实施和船舶驾驶员的实操培训,开发不受时间和地点限制的训练平台,运用人机交互技术设计并优化人机交互界面;运用三维建模技术建立船舶、港口、航标、小岛等三维模型;应用船舶操纵性分离建模理论,建立船舶运动6自由度数学模型;运用场景漫游技术、碰撞检测技术以及三维交互技术实现三维场景中漫游与交互;结合专家系统及智能评估技术,实时给出训练辅助信息及对训练效果的评判。在平台上可以完成船舶进出港操纵、船舶避碰、船舶甲板设备操作及保养等训练和考核。经测试表明,该平台可以满足公约及船公司对船舶驾驶员训练的需求。     

船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计

为解决远程无线调度环境下,常规船舶无线调度交互终端系统存在的控制精度较低的不足,提出了船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。基于远程调度移动交互终端无线信道设计与控制电路设计,实现船舶远程无线调度的移动交互终端系统硬件设计,依托移动交互终端系统数据接口设计以及远程调度移动交互终端系统过程设计,完成船舶远程无线调度的移动交互终端系统软件设计,实现船舶远程无线调度的移动交互终端系统设计。试验数据表明,提出的移动交互终端系统较常规移动交互终端系统,系统控制精度提高39.72%,适合远程无线调度交互终端控制。     

考虑功能需求的船舶导航显控台交互系统设计

国内船舶导航显控台功能虽然已经到达了较高的水平,但交互功能方面无法满足目前船舶导航需求,故提出考虑功能需求的船舶导航显控台交互系统设计研究。将功能需求考虑在船舶导航显控台交互系统设计中,硬件单元包含主板单元与显示屏单元,软件模块包含交互功能需求分析模块、交互平台设计原则模块与人机交互界面设计模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了船舶导航显控台交互系统的运行。实验数据表明:该系统交互指令响应时间较短,交互功能更强。     

基于XNA的三维电力监控系统设计

针对船舶上多层次电力系统分布在监控管理上存在的直观和可视化问题,设计开发出基于XNA（三维引擎）的电力监控系统。利用3DSMAX软件工具建立了电力地理系统的三维模型。在所建立模型的基础上,采用MicroX三维引擎对三维场景进行管理,在.NET软件框架下,用C#语言联合编程,构建起SPGIS（船舶电力地理信息系统）监控平台,给用户提供一个具有沉浸性、实时漫游的友好监控系统。     

多模态人机交互系统在船舶航行中的应用

为拓展设计船舶航行中多模态人机交互模式,促进船舶航行所用导航系统的智能化发展,研究多模态人机交互系统在船舶航行中的应用,设计一种船舶航行使用的多模态人机交互系统。船员可在船舶航行时,以语音交互、手势交互这种多模态交互模式,完成指令输入,无需人工手动操舵。实验测试结果验证,多模态人机交互模式使用后,船舶航行时,控制指令通过语音与手势便可有效传达,船舶航行控制可靠,且无须手动控制舵机,可实现船舶航行智能化交互控制。     

众创机制下复杂应用软件系统的技术状态管理

复杂应用软件系统是一项系统性工程,具有多学科交叉融合、数据交互量大、状态变更频繁、技术开发难度高等特点,其技术状态管理是决定成败的重要因素之一.文中以船舶总体性能模拟仿真系统为应用对象,通过分析其技术管理挑战与要求,开展技术状态管理关键活动的"本地化"改造,提出了实践技术状态管理的新思路建议,在系统开发过程中展开了初步的应用实践,为众创机制下的复杂应用软件系统开发提供借鉴与参考.     

基于数字孪生的船舶管件加工生产线柔性管控系统

针对现有船舶管件加工在生产管理、调试和生产线柔性管控等方面的不足，利用数字孪生技术，进行船舶管件加工生产线虚拟模型构建、虚实生产线同步行为设计、虚实生产线交互接口设计、信息分析和生产线柔性管控等方面研究，设计开发基于数字孪生的船舶管件加工数字化生产线柔性管控系统，实现船舶管件加工生产线自动生产和远程管控等。该系统可为其他离散型制造生产线建设和管控系统设计提供借鉴。     

双艉船型优化的系统研究方法

本文介绍了在长江双艉船型型线的研究开发中,利用船体型线生成交互设计、船舶工程CFD综合技术及船模试验三位一体的优化船舶线型的系统研究方法。     

基于虚拟现实技术构建的虚拟机舱漫游系统

结合虚拟机舱的建模特点,分析三维建模软件,提供选用SGI工作站大型建模软件Multi Gen作为构建船舶机舱虚拟场景软件,和选用虚拟现实开发软件Vega实现实时场景漫游的设计过程以及碰撞检测和交互控制,展望应用前景。     

IETM在潜艇声纳装备中的应用研究

文章在分析了国内外发展现状的基础上,详细论述分析了潜艇声纳装备IETM设计与开发的全过程,系统严格遵循IETM海军标准,采用数据库作为支撑,以层次化的方式对声纳装备的结构、功能、工作原理、使用方法和维护维修等内容进行编排,针对实现过程中的关键问题给出了相应实现方法,以直观便利的电子交互手段为装备维修人员提供资料查询、培训学习、故障诊断与维修等技术支持,对推进装备维修信息化建设具有重大的推进作用。