基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真

为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型库内导出船舶三维模型所需数据后,使用Vega Prime虚拟现实开发工具的LynXPrime图形界面,对船舶航行复杂周围环境的水体、海浪等进行建模并进行纹理制作后,再通过实时驱动、视景仿真驱动以及仿真交互程序运行,实现船舶航行复杂周围环境图像三维仿真模型的交互。实验结果表明,该方法可有效对船舶航行复杂周围环境的洋流流向、流速、海水温度进行三维仿真。同时也可对船舶航行环境内其他船舶进行红外视景可视化,且应用效果较佳。     

船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

船舶导航监控系统搭建移动信息平台

近几年来,随着航运在交通运输中地位的不断提升以及由此产生的航运安全与航运管理的需要,使得船舶导航监控系统越来越成为人们关注的焦点。本文在对GIS地理信息系统、GPS船舶定位技术和CDMA移动通信技术进行充分研究的基础上,设计与实现了基于CDMA／GPS／GIS的船舶航行监控系统。     

基于AIS的船舶动态综合监控系统

船舶水上航行和作业安全是航运企业的生命线。由于船舶水上作业的特殊性以及船舶的动态特性,船舶管理单位期望对船舶的安全操作、运行调度、经济航速及航行值班等情况实现实时监控,在现今已变成现实-船舶动态综合监控。     

船舶电站虚拟现实仿真系统设计

随着船舶智能化趋势的不可逆转,对船舶电站智能化水平的要求越来越高,船舶电站的设计、管理的难度也都将增加。本文研究设计了船舶电站虚拟现实仿真系统,通过对同步发电机、励磁控制系统、转速控制系统、负载及船舶电站操作逻辑控制等建立数学模型,实现MATLAB/Simulink二维仿真,运用3d Max软件通过对发电机组、船舶配电板、各种仪器仪表、开关按钮、内部脱扣装置等三维建模并导入Unreal Engine 4(Ue4),生成虚拟现实效果。通过设计MATLAB和Ue4通信,实现二维与三维同步联合仿真。系统可单独作为船舶电力系统设计验证平台,亦可单独作为教育培训系统。可缩短船舶电站设计周期,节省人力物力,也可提高船舶电站管理培训效率。     

三峡库区船舶污染研究

本文利用国家环境保护总局1996～2003年长江三峡工程生态与环境监测公报所获得的资料,着重对三峡库区船舶流动污染源监控、船舶污染途径和船舶防污染措施等方面进行了比较全面的分析.通过数据分析,得到近年来船舶污染源的变化规律和影响因素,指出船舶污染中油类污染物已经成为三峡库区水污染的最主要来源.针对三峡大坝建成以后的库区船舶航行现状,提出了有关加强三峡库区船舶污染监控及其防治的一些看法.     

船舶运动奇异系统鲁棒H_∞估计仿真与分析

全球化的发展带动了航运事业的腾飞,而由于航道资源的有限性,人们对船舶的航行控制要求也越来越高。为了应对各种环境变化对船舶航行控制带来的影响,保证航行的安全,人们对船舶运动的研究也越加深入。常规的船舶运动奇异系统面临着多种不确定的因素。因此,本文采用鲁棒控制的方法,重点对船舶航行中遇到的非线性控制问题进行研究,通过对控制系统稳定性和鲁棒性的仿真研究,设计了一种新型的反馈控制器,实现了对航行轨迹的良好跟踪。     

物联网在船舶安全监测系统中的应用研究

随着海上航运业的发展,船舶的海上安全航行成为关系到整个航运业务的发展,一套实时高效的船舶安全监测系统指导船舶航程的关键设备。传统的船舶安全监测系统基于总线结构,随着监控维度的增加,其实时性﹑准确性已经越来越不能满足现代航运业的要求。本文在研究了物联网架构的基础上,将物联网各技术应用至海上远程监控系统中,构建了基于无线传感器及Zigbee无线传感网络的船舶安全监测系统,最后给出了系统的软件实现。     

虚拟现实技术在船舶航行路径优化中的应用

受复杂地质条件影响,海域中存在航行事故频发区域,而传统船舶航行路径优化中,虚拟现实技术只注重模拟海域基本特征,导致选取的船舶航行路径集中在事故频发区域,因此重新研究虚拟现实技术在船舶航行路径优化中的应用。本文研究利用虚拟现实技术构建海域三维模型,统计历史事故频发区域界定船舶航行安全区域,结合船载信息融合技术确定最优路径,重新优化船舶航行路径。实验结果表明,与传统的虚拟现实技术应用效果相比,利用虚拟现实技术绕行事故频发区域,选取的船舶航行路径最安全。     

数字化船舶信息监控系统的应用

为确保船舶航行安全，实现交通现代化，阐述构建数字化船舶信息监控系统的必要性，实现该系统的主要技术因素、技术方案及系统具有的功能，通过案例介绍，认为构建一套科学的数字化船舶监控信息系统对交通管理部门实现有效调度管理、提高船舶航行安全性和船舶运输效率具有十分重要的作用，对提高航运管理水平、实现交通现代化具有重要意义。