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。     

船舶操纵模拟器中三维地形数据生成技术研究

就船舶操纵模拟器视景数据生成技术进行了讨论。在总结目前计算机成像技术在地形建模中的途径和方法的基础上，结合船舶操纵模拟器的工程需求，提出了船舶操纵模拟器中地形三维数据生成的方法。     

船舶操纵模拟器视景仿真系统构架设计

根据船舶操纵模拟器功能实现的实际需要,本文提出一种7通道270°宽视场角环幕投影构架方案。基于视景仿真系统的建设目标,完成了硬件构架和软件构建的设计。并通过船舶操纵模拟器试验室空间的实际大小,完成构架方案的空间布局设计,并对布局设计进行光路效果分析。结果表明,所提出的视景系统构架方案能够满足船舶操纵模拟器真实沉浸感的要求。     

基于高等线的三维真实感地形会制技术的研究

在船舶操纵模拟器等的研制中,核心技术之一是视景模拟,三维真实感地形是模拟器视景系统的重要组成部分。本文从基于等高线的三维地形几何建模的角度出发,对现有三维真实感地形绘制技术进行了研究与分类,结合模拟器视景的实际情况,提出基于等高线的山形堆积建模法和山形轮廓建模法是模拟器视景中三维真实感地形绘制的有效方法。     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

船舶操纵模拟器建设的几点建议

结合中国国情和当前船舶操纵模拟器开发建设的现状，根据ＳＴＣＷ公约的要求与航海教育培训的需要，对操纵模拟的系统配置、视景与雷达模拟，以及功能设计等作了阐述。     

视景数据库模型设计及实践

对船舶操纵模拟器开发中的视景数据库进行了讨论,提出了数据库模型的设计方法,并介绍了模型的应用情况。     

物理运动平台的三维视景补偿算法

为使船舶操纵模拟器更具真实感,在现有航海模拟器架构上增加电动杆驱动的物理运动平台,构建半物理运动平台驱动的船舶操纵模拟器。主要解决船舶操控仿真平台中船模集成、船模解算坐标与电动平台坐标系同步以及因电动平台限位而需进行的视景补偿等算法的研究与实现等问题。实际集成与测试结果表明,该方法可行。     

船舶操纵模拟器在船舶系泊安全中的应用探讨

随着计算机技术的不断发展,船舶运动仿真技术日趋成熟,船舶操纵模拟器在船舶安全研究领域的应用也越来越广泛。本文将船舶操纵模拟器引入到船舶系泊安全研究中,首先对船舶系泊安全影响因素进行了梳理,并对其作用机理进行了分析;然后运用船舶操纵模拟器对船舶系泊状态下的三维视景、船舶运动模型进行建模,对船舶系泊时的泊稳安全进行了仿真研究。最后通过一个实例验证了船舶操纵模拟器解决系泊船舶泊稳问题的可行性。本文一方面为船舶系泊安全研究提供了一种新思路,另一方面也可为码头船舶安全系泊提供一定技术支撑。     

基于图像匹配的多船舶图像拼接方法

传统多船舶图像拼接方法在使用实践过程中,存在无法对多艘高度相似的船舶进行特征区分,导致在拼接过程中拼接位置出现错误的问题。提出基于图像匹配的多船舶图像拼接方法,首先通过引入M-KAZE算法,对高相似度的船舶进行细节的非线性尺度特征识别计算,使每张船舶图像的特征更为清晰;接着,引入稀疏特征像素点拼接算法对多张船舶图像的稀疏特征进行关联计算,从而完成多艘船舶图像的准确拼接;最后,通过仿真实验证明提出方法的可行性。     

船舶操纵模拟器中DIS/HLA网关原型的设计

通过详细分析网关的具体工作流程，提出了网关应具备的基本功能，并在此基础上对网关的模块进行了设计与实现。通过网关原型的设计实现，达到了快速将原有DIS船舶模拟器与HLA系统互连，为进一步实现大规模的分布航海仿真提供了基础。     

船舶操纵模拟器在船舶通航安全评估中的应用

船舶日趋大型化，导致原有航道和港口不能满足大型船舶的安全通航或靠泊要求。针对转向频繁、转角大、掉头区域不足、水深较浅的高难度航道，在船舶操纵模拟器上实施大型船舶通航安全的模拟试验，并对结果进行评估，进而对狭航道的设计或改造工程进行验证，并提出通航安全方面的合理化建议。     

大风天气下洋山港超大型船舶撤离泊位方法研究

根据洋山港自然、地理条件,运用目前在航道论证方面已经比较成熟的船舶操纵模拟器,有针对性地对大风天气下靠泊超大型船舶安全撤离泊位方法进行了研究;根据所选8000 TEU超大型集装箱船舶的模拟船型撤离泊位进行模拟实验的结果和在对实验数据充分、系统分析的基础上,提出了超大型船舶安全撤离泊位的具体方法,为洋山港超大型集装箱船舶在大风天气下安全撤离泊位提供比较科学的参考依据。     

基于C8051F020型单片机的仿真随动舵轮的转角检测

介绍了航海模拟训练系统中仿真随动舵轮的转角、转向的检测方法,给出了该方法的工作原理和硬件设计,并进行了软件编程。该设计成本低廉、简单可靠,可推广至任何角度检测系统中。     

船舶自动避碰仿真平台的构建与测试方法研究

船舶避碰智能决策的自动生成是实现船舶自动避碰的关键技术之一,如何利用船舶操纵模拟器技术来检验现阶段的研究成果是值得研究的课题。根据船舶避碰智能化方法的研究现状,简述船舶避碰智能自动化方法的基本思想;着重论述基于船舶操纵模拟器技术的“航行安全及自动避碰(NSACA)仿真测试平台”的构建及其实现船舶自动避碰仿真试验的方法;并列举一个典型的仿真试验示例加以分析。试验结果表明:该平台已实现了宽水域船舶避碰决策自动生成与避碰过程自动监控的测试,不失为一种行之有效的测试方法;与实船试验相比,这种测试方法具有灵活高效、安全性和经济性等优点。     

船舶操纵模拟器的随动舵测量方法

提出基于旋转编码器的船舶随动舵测量方法,阐述了测量原理、软硬件设计方案.实验证明,该方法能够准确测量船舶随动舵的旋转角度和转动方向.     

救助船模拟器原型机关键技术研究

针对大风浪条件下救助船操纵训练的要求，有必要开发针对救助船的操纵模拟器。相比于传统的通用船舶模拟器，救助船模拟器原型机系统中引入六自由度平台运动系统，基于UDP协议传输船舶姿态数据实现实时体感模拟功能，可以模拟船舶在大风浪条件下剧烈摇动的操船环境，提高模拟训练的真实感。此外，系统中引入救助作业模拟模块的思想，可以更好地评估、训练船员在恶劣海况下配合其他救助人员完成救助任务的能力，提高执行海上救助任务的成功率与效率。     

基于船舶模拟器的航道航迹带宽度计算方法

航迹带宽度是航道规划、设计的重要参数,一直是航道宽度计算的难点。针对现行规范航迹带宽度计算系数取值困难的问题,基于船舶操纵模拟器,通过采集模拟试验仿真数据,采用将船舶航迹带宽度分为航线偏移量和船舶本身占用空间来直接计算航迹带宽度的方法。结合台州湾大桥区航道,仿真计算了典型风、流工况的航迹带宽度,仿真结果与现行规范计算结果基本一致。表明该方法可行,且具有很好的实用价值。     

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.