基于近场声全息的水下辐射声场可视化方法与实现

针对水下结构体辐射声场的测试及分析问题,提出一种基于近场声全息的辐射声场可视化方法,采用平面近场声全息技术完成声场测量,给出声压数据场的获取方法,并运用光线投射算法对单频点上声压场进行体绘制,较好地呈现了某频点上辐射声场的声源位置、强度分布及衰减情况.     

基于OpenGL的海洋环境三维可视化仿真

文章从改善潜艇作战环境的需要出发，提出了基于OpenGL进行海洋环境的三维可视化仿真，研究了仿真程序的交互式设计，介绍了用求值程序改善仿真可视化效果的方法。     

船舶三维图像绘制纹理细节增强方法研究

船舶结构件三维建模是船舶设计与开发过程中的关键环节。在概念设计阶段,为了提高船舶三维模型的逼真程度,往往需要采用三维渲染技术提升模型的外观特性。其中,纹理映射是一种应用较广、效果良好的三维渲染手段。本文介绍纹理映射技术的原理与发展现状,结合GPU图像处理技术进行舰船三维图像绘制纹理细节的增强方法研究。     

空气中噪声源激发水下声场的国外研究进程

对空气中噪声源激发水下声场的研究是在军事需求与民用需求推动下开展起来的.本文主要针对国外在该领域的研究进程进行讨论,其主要思路是以理论建模为基础,利用射线声学理论、简正波理论及波数积分等波动声学方法来建立空气中噪声源激发的水下声场模型,得到其水下声传播规律,包括指向性、传播损失及空间分布特性的理论结果.同时以实验室研究为指导,通过海上试验获取空气中噪声源激发的水下声场特性.最终形成海军武器装备.     

港口物流系统仿真建模及三维可视化研究

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和人机交互控制的仿真过程。     

水下爆炸数值仿真

基于MSC.Dytran软件,通过一维球对称数值仿真模型,模拟了水下爆炸冲击波传递以及第一次气泡脉动过程,其计算结果与经验公式计算结果吻合较好,在此基础上讨论了网格划分方式、网格密度以及计算区域大小对计算结果精度的影响.通过一维模型与三维模型数值计算结果的对比,论证了基于一维球对称数值仿真模型,通过Remap映射技术进行三维模型数值仿真的计算方法.该方法在保证计算精度的同时较大地提高了计算效率,具有较强的工程应用价值.     

长江航道三维可视化数据处理方法研究

阐述长江航道三维可视化系统的多源海量数据的获取及处理方法,研究航道地形数据的特点及其处理流程,基于三维可视化系统采用对比分析的方法突出了各相关数据的处理效果。     

基于OpenGL的三维结构振动仿真

本文扼要介绍了OpenGL的基本原理和概念。在此基础上,提出了用OPenGL进行工程结构三维显示及仿真的处理方法以及相应的一些关键技术。     

3D Track-keeping Method for Autonomous Underwater Vehicle

In this paper, 3D track-keeping control method for autonomous underwater vehicle (AUV) with and without the influence of ocean current is investigated. Because the system to be controlled is highly nonlinear and strong coupled, an approach is used to divide it into two subsystems. One is to control the heading and the track error on the horizontal plane. The other is to control the pitch and the track error on the vertical plane. The results of computer simulation show that the autopilot works properly, it can capture the current waypoint and turns to track the next path automatically.     

时空关联法抗水声多途模糊研究

水下声信道是相干多途信道,信号在信道中的多径传播使得接收信号序列复杂化,因而极大地增加了信号处理的难度。目前水下目标跟踪系统在实际使用中精度不高,对其原始测量数据进行分析,根据时空关联法,制定多条判据,提出选择有效脉冲的方法,研制系统事后处理软件,在多途干扰背景中提取定位解算所需的有效信息。通过海上试验验证,该方法可以准确地挑选出直达测距脉冲和测深脉冲,有效提高了系统的定位精度。     

船体肋骨三维外形检测及可视化系统研究

随着科学技术的进步,制造过程的数字化和信息化在各行各业逐渐推广开来。造船业作为国家重器的一个重要组成部分,也在推行船体设计、加工、制造的数字化和信息化。对广泛应用于工业领域的特种型材,尤其是船体肋骨所用T型钢、球扁钢的成形过程进行了简要介绍,并设计实现船体肋骨成形后外形的自动检测装置,实现检测过程的自动化、记录的数字化及检测结果的三维可视化。为船体肋骨加工过程数字化和信息化打下良好的基础。     

水下航行器三维航迹反演滑模跟踪控制

  目的  旨在研究非线性六自由度自主水下航行器（AUV）的轨迹跟踪问题。  方法  为此,设计三维轨迹变前视距离视线（LOS）导引律,利用李雅普诺夫稳定性判据证明此导引律的稳定性,使用设计的自适应S面控制算法对AUV的航向角、纵倾角和纵向速度进行控制。然后,以REMUS 100 AUV为例, 利用Matlab软件分别对AUV的航向角、纵倾角和纵向速度控制及其空间直线、曲线轨迹跟踪进行仿真,以验证所提导引律的有效性。  结果  结果表明：对于非线性控制而言,相比于传统的S面控制,自适应S面控制可降低控制参数整定的难度,抗干扰能力更强;而且,相比于传统的LOS导引律,所提导引律可使AUV更快地跟踪上参考轨迹。  结论  所设计的轨迹跟踪控制算法能够实现对AUV的三维轨迹跟踪,并改善AUV的操纵性。     

基于SOM的水声数据可视化算法优化研究

传统的水声数据算法存在算法结构计算不够明确,在数据计算中,无法准确对数据进行环节清晰展现,导致数据结果无法进行反向验证的问题。因此提出基于SOM的水声数据可视化算法优化研究。通过引入SOM神经水声数据分析算法,对水声数据进行神经元数据分析,完成对水声数据的预分析;接着,引入水声特征直方图分类算法,对完成预分析计算后的水声数据进行直方图特征分类计算,清晰数据类别;最后,引入可视化算法的引入与执行计算,将分类后的水声数据进行可视化转换计算,完成对传统算法整体优化;通过设计的仿真实验,证明提出优化方法的有效性与可行性。     

水下航行器三维航迹反演滑模跟踪控制

本文提出一种自治水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)三维轨迹跟踪控制算法。将AUV在三维空间的运动通过反演法和变结构滑模控制律设计出AUV航迹跟踪控制律,通过Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性。在同时考虑加入外界干扰的条件下,使其控制效果在3个坐标轴上都能够达到稳定并且有平滑连续的输出结果,对外界干扰有较好的抑制作用。仿真结果表明了所提控制律的有效性。     

船用柴油机三维装配工艺可视化技术

针对船用柴油机装配具有复杂性的特点,装配工人按照纸质的装配工艺规程和二维装配示意图进行装配不直观的缺点,开发了船用柴油机三维装配工艺可视化系统。通过三维工艺仿真技术、基于MBD的三维信息定义技术、基于XML的工艺信息结构化表达技术,实现了装配信息的可视化表达;通过对teamcenter的二次开发,实现了装配工艺的可视化发布。最后以某船用柴油机中的典型安装工序机架正时齿轮端的中间齿轮安装为对象,验证了三维装配工艺可视化系统的有效性。该系统能够有效地提高装配工艺的直观性,提高工人的装配效率和准确度。     

基于World Wind平台的海洋流场三维可视化研究

针对如何在庞大但杂乱无章的海洋流场数据中获取有用信息,提出了建立三维动态可视化的World Wind平台。以Codar地波雷达采集到的三维空间数据为基础,对其进行了预处理,包括格式变换、提取有效数据经纬度和速度矢量信息(X、Y、U、V)和求取数据的最大范围,将处理后的每一时刻数据依据点图标映射法进行颜色映射,依照颜色映射结果,将处理后的每一时刻数据利用Direct3D技术绘制成流场箭头显示的形式,并在此基础上剪辑成视频,实现在World Wind平台上三维动态可视化的显示海洋流场信息。结果表明,该方法可直观展示流场信息的动态变化效果,并能为挖掘隐含信息提供方法。     

潮流三维动态可视化模拟系统研究

应用GIS技术和三维仿真技术建立三维地形模型,通过叠加二维动态潮流模型实现了潮流模拟三维动态可视化,并给出了系统层次架构模型。在对基础数据进行格式分析的基础上,重点阐述了地形数据处理建模方法和二维潮流动态模拟的空间和时间插值混合使用关键算法,介绍了由此开发的潮流模拟三维动态可视化演示系统的具体功能模块,并对系统深入开发方向进行了展望。     

流场数据可视化的实现方法

针对流场数据的表达方法和特点,介绍了流场数据可视化中等值面、云图及矢量场的可视化技术,以及需要解决的问题。