虚拟现实技术在海战场仿真中的应用

为实现真实感的海战环境模拟,针对虚拟海战场景的特点,详细讨论了海战场景模拟的关键技术,并建立了整体三维模型。该方法简单实用,可以满足实时海战环境仿真的需求。     

基于虚拟现实的船舶制冷动态仿真系统的开发

针对轮机模拟器在船舶制冷仿真训练方面过于简化的问题,对某集装箱船制冷系统采用移动边界法和流体网络法建立系统的数学仿真模型,运用VC++的MFC开发系统的二维可视化仿真界面,基于3ds Max建立系统的三维物理模型,并采用细节层次技术(LOD)对模型进行优化,再进一步导入OGRE视景引擎中实时渲染。仿真结果表明:船舶制冷动态仿真系统能够实现冰机间与冷库的三维虚拟漫游,实现在二维端和三维端的人机交互操作等功能,可用于船员对船舶制冷系统的针对性学习和培训。     

三维流场立体仿真软件研发

根据三维立体成像原理,利用计算机三维显示技术,以软件产品(TK-Animator)形式实现了对三维流场、波浪场的立体式仿真模拟,软件同时能实现对温度、盐度等三维标量场的仿真模拟。它运用微软最先进的WPF(Windows Presentation Foundation)技术建立三维场景,采用高效三维质点追踪算法、多线程编程技术,使得三维仿真模拟能够在普通计算机上完成。立体仿真模拟技术的采用,使三维场景包括流场中的示踪粒子可以有景深、分层次地展示出来。软件生成的三维立体片源可用于任何立体播放设备。     

船舶柴油机交互式虚拟现实仿真

以船用柴油机为研究对象,对轮机模拟器三维虚拟仿真软件进行开发,并以三维实体建模技术和虚拟现实技术为支撑,通过使用3ds Max软件完成对船用柴油机系统的三维建模,在虚拟现实平台Quest3D上制作三维场景,实现船舶柴油机交互式虚拟仿真。     

基于HLA和Vega的复杂武器操作训练系统

简要介绍了武器操作数学模型的特点,给出了基于HLA/RTI建立武器操作分布式仿真训练系统,讨论了利用Multigen Creater建立三维模型时采用的关键技术,并通过Vega实现武器操作过程的三维视景仿真场景的方法。     

浅析港口物流系统仿真可视化

对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题,分析了系统几何建模、运动学建模的方法,以及系统仿真模型参数的处理及实时交互控制的实现手段。在虚拟现实支撑软件基础上二次开发的系统实现了参数化的集装箱码头三维动态仿真过程。     

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。     

一种基于虚拟仿真技术的三维态势显示系统设计

本文主要采用虚拟仿真、三维实体建模、信息融合处理等技术,设计1套三维的态势显示系统,通过对海洋环境、目标、各类平台等进行逼真的三维模拟,实时接收观测设备传送的目标位置、姿态等实测数据,驱动目标三维模型在虚拟场景中运动,实现三维场景的实时更新,从而完成全过程监控态势的融合处理与三维视景显示。     

计算机多媒体技术在船舶实体三维仿真中的应用

仿真技术给船舶航行带来了极大的便利,因此将计算机多媒体技术应用到船舶实体三维仿真中,通过仿真设计建造船舶模型、航行场景。该技术通过计算不同的船舶实体运动参数,建立船舶实体三维仿真模型,通过创建仿真场景,对船舶的航迹进行跟踪控制。实验结果表明,在4组复杂程度不同的仿真场景中,计算机多媒体技术能够控制船舶模型的航线安全。可见计算机多媒体技术,适用于船舶的三维仿真工作。     

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。     

Numerical simulation of the flow around two-dimensional partially cavitating hydrofoils

In the present study, a new approach is applied to the cavity prediction for two-dimensional （2D） hydrofoils by the potential based boundary element method （BEM）. The boundary element method is treated with the source and doublet distributions on the panel surface and cavity surface by usethe of the Dirichlet type boundary conditions. An iterative solution approach is used to determine the cavity shape on partially cavitating hydrofoils. In the case of a specified cavitation number and cavity length, the iterative solution method proceeds by addition or subtraction of a displacement thickness on the cavity surface of the hydrofoil. The appropriate cavity shape is obtained by the dynamic boundary condition of the cavity surface and the kinematic boundary condition of the whole foil surface including the cavity. For a given cavitation number the cavity length of the 2D hydrofoil is determined according to the minimum error criterion among different cavity lengths, which satisfies the dynamic boundary condition on the cavity surface. The NACA 16006, NACA 16012 and NACA 16015 hydrofoil sections are investigated for two angles of attack. The results are compared with other potential based boundary element codes, the PCPAN and a commercial CFD code （FLUENT）. Consequently, it has been shown that the results obtained from the two dimensional approach are consistent with those obtained from the others.     

有效减少船舶柴油机NOx排放的技术分析

文章综合分析了现阶段船舶柴油机有效减少NOx排放的选择性催化还原技术、燃料水乳化法、水直喷法、喷射时间控制法，并重点阐述了空气加湿技术的原理和特点。     

阀门角度对蝶阀后双弯管流场影响的数值模拟研究

本文采用计算流体力学（CFD）数值模拟的方法,研究了不同阀门角度下蝶阀后双弯管模型中的复杂流动现象,并将数值计算的速度云图同流场实验测量结果进行对比验证。分析结果表明：数值计算结果同粒子图像速度场测量技术得到的速度云图基本吻合;阀门角度对流场的影响较大,阀门角度越小,阀板迎背流面的流体扩张也越不明显,模型最大速度减小：阀板前驻点逐渐向阀板迎流面边侧移动,一次分离区减小,而二次分离区先增大后减小;弯管中流体质点二次流、流动分离及流动剪切膨胀等是影响流场的重要因素。     

基于CFD不同AUV艇体的阻力性能分析

自主水下航行器（AUV）作为探索海洋、开发资源和军事作战等水下应用的重要手段,其速度和续航力是评价其性能优劣的重要方面。AUV在水下航行时的阻力主要取决于其几何形状和尺寸以及其表面的光滑程度,因此,研究AUV的几何形状和外观尺寸便显得尤为重要。对AUTOSUB,HUGIN,REMUS,BLUEFIN1和BLUEFIN2这5种艇型建立几何模型并进行阻力性能分析。通过采用计算流体动力学（CFD）方法进行数值模拟,并将所得结果与理论结果进行对比分析,以验证CFD模拟的可靠性及模拟的最优模式。通过对比不同直径、不同舵的展弦比、带舵和无舵、有整流罩以及相似径长比的不同艇型来比较AUV的阻力性能,最终得到艇型的阻力性能特点以及最佳艇型。研究表明：在5种艇型中,AUTOSUB型最优,其次是HUGIN型、REMUS型和BLUEFIN1型,最后是BLUEFIN2型,其中AUTOSUB型和HUGIN型适合中、高速航行,REMUS型和BLUEFIN型适合低速航行。     

The method of imbedded Lagrangian element to estimate wave power absorption by some submerged devices

A simple approach is described to estimate the wave power absorption potential of submerged devices known to cause wave focusing and flow enhancement. In particular, the presence of a flow-through power take-off （PTO） system, such as low-head turbines, can be accounted for. The wave radiation characteristics of an appropriately selected Lagrangian element （LE） in the fluid domain are first determined. In the limit of a vanishing mass, the LE reduces to a patch of distributed normal dipoles. The hydrodynamic coefficients of this virtual object are then input in a standard equation of motion where the effect of the PTO can be represented, for example, as a dashpot damping term. The process is illustrated for a class of devices recently proposed by Carter and Ertekin （2011）, although in a simplified form. Favorable wave power absorption is shown for large ratios of the LE wave radiation coefficient over the LE added mass coefficient. Under optimal conditions, the relative flow reduction from the PTO theoretically lies between 0.50 and 1 2 ≈ 0.71, with lower values corresponding to better configurations. Wave power capture widths, the sensitivity of results to PTO damping and sample spectral calculations at a typical site in Hawaiian waters are proposed to further illustrate the versatility of the method.     

水下无损检测技术的研究现状和发展趋势

文章介绍了水下构件的损伤形式和水下无损检测的技术手段,根据实践经验指出了目前存在的问题,并分析了今后的发展方向.     

某型炮兵营指挥控制系统效能评估

分析并提出了某型炮兵营指挥控制系统效能评估的指标体系,利用模糊综合评判的方法,定性与定量分析相结合,对该系统效能进行了静态评估,具有一定参考价值。     

四元数在水下航行体运动建模中的应用

针对一类以控制力矩陀螺（CMG）为姿态控制执行机构的水下航行体,考虑到其大角度机动时姿态描述矩阵可能会出现奇异的问题,建立了与其相适应的运动模型.首先,通过引入四元数来建立运动学方程,并给出四元数与欧拉角之间的关系.随后,在建立动力学方程时,将水下航行体视为由水下航行体和CMG组成的多刚体系统,并使用四元数来代替动力学方程中的欧拉角项.最后,使用龙格库塔法对所建立的模型进行仿真.仿真结果表明,所建立的模型能有效避免使用欧拉角方法建立模型时所产生的奇异问题.     

浅谈数字化时代下的家庭数字电视

广播电视已进入数字化时代,对数字电视应有新的认识。介绍了数字电视的概念和优势。着重介绍了数字电视机顶盒分类,数字化下的家庭有线电视的布线要求和数字电视机顶盒的简单安装。对人们认识数字化时代下的家庭数字电视有一定启迪。     

基于高频算法的舰船电磁环境研究

现代化舰船上装备有大量的电子系统和设备,研究舰船电磁环境对舰船电磁兼容性及其防御力的提高具有重要意义。首先用简单模型验证物理绕射理论（PTD）在计算目标的散射场时能够计算目标阴影区及边缘绕射场。进而采用物理光学法（PO）与PTD相结合的方法计算舰船周围电场强度,并结合美军标MIL-STD-461C,针对电磁辐射对舰船的危害进行初步预估,得出电磁辐射对舰船的危害区域以及对人员的危害区域,且舰船上层建筑所受电磁辐射危害较大。结合几何绕射理论（GTD）, 计算出从源点到达桅杆处观察点的射线路径,得到引起舰船上层建筑电磁辐射危害较大的原因是电磁波从源点辐射到舰船结构时,在舰船表面发生了多次反射及绕射。结合3种算法研究舰船电磁环境,对于研究舰船电磁兼容具有重要的参考价值。