船舶靠泊操纵评估模型

在船舶操纵模拟器培训和评估中,实现模拟操纵结果的自动评价并保证评价的公正、客观和准确已成为一个亟待解决的问题.通过对船舶靠泊操纵的深入研究,分析评估船舶靠泊操纵的指标,确定评估指标的隶属度值和权重,构建了船舶靠泊操纵评估模型.利用面向对象的Visual C#程序语言完成评估系统的开发和验证工作.     

东北亚季风对船舶通航安全的影响及对策

为确保东北亚地区船舶通航安全,概括东北亚地区季风特征,分析东北亚季风对海域通航造成的影响,主要影响包括:机器损坏及操纵困难;稳性损失,航行风险加大;船舶适航状态差。从船舶适航性、航海安全责任意识、良好船艺等方面提出通航于该区域的船舶在应对季风作用下产生的恶劣海况的对策:利用气象信息做好安全评估;保证船舶适航性;加强安全责任意识;大风浪海况下船舶操纵方法。     

基于船舶操纵模拟器的船舶通航安全评估

简要论述通航安全评估工作中的船舶操纵模拟器运用、船舶运动数学模型的建立、电子海图和码头CAD数据转换及叠加、虚拟通航环境生成、评估仿真模拟试验方案的设计与实施以及船舶航迹带生成系统等关键技术问题,并运用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统,对天津港南-泊位30万吨油轮减载的航行安全问题进行仿真模拟,对仿真结果进行分析评价.     

自适应模糊控制在船舶操纵中的应用

随着世界范围内远洋航运和内河航运业的迅猛发展,航线变得更加复杂,货物运输量也越来越大,这些对船舶的操作性能提出了更高的要求。本文主要针对远洋运输船舶的操纵性能,系统介绍自适应模糊控制算法和神经网络控制算法,建立船舶运动的数学模型,并利用控制算法和数学模型对船舶的操纵系统进行设计和优化。     

基于虚拟现实的船舶操纵运动仿真系统研究

利用MMG操纵运动数学模型计算船舶的操纵运动，应用OpenGL和3Dmax技术，开发了船舶操纵运动的三维可视化仿真系统，通过输入船舶主尺度，实现了具有真实感的、随时间变化的船舶操纵运动实时动态仿真，取得了良好的效果。     

基于AHP、Fuzzy 理论的船舶操纵性能的综合评估

为了了解各船舶之间的操纵性能是否满足安全的要求,运用IMO等有关船舶操纵性能的衡准,确定了综合评估指标;基于AHP、Fuzzy理论集成的方法建立了综合评估模型,并对该模型进行了验证。结果表明,该评估模型是正确的,对操纵者掌握、了解各船舶总的操纵性能和实际操纵具有指导意义。     

论大型船舶操纵模拟器的培训

由于大型船舶具有特殊操纵性能，为保证海上安全，船长或大副在大型船舶上任职之前，接受相应的培训十分必要。按照STCW78／95公约和我国海事局的要求，通过对大型船舶操纵特性的分析和利用船舶操纵模拟器进行培训的研究，提出了该项目的培训方案和评估标准。     

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。     

航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制方法

传统的全驱动船舶操纵系统防撞控制效果差,发生碰撞次数较多,为此设计一种航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制方法。利用船舶操纵性的网络分析模型充分分析船舶航行中的干扰项,分别建立动力学模型以及运动模型,并设定船舶操纵系统防撞控制目标,以此实现航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制。实验证明,此次设计的航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制方法比传统方法控制后的发生碰撞次数少,证明了此次设计方法的有效性,具备实际应用意义。     

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。     

船舶操纵性能的模糊综合评估

寻找一种科学实用的船舶操纵性能综合评价方法一直是船舶研究者、设计者和使用者所追求的目标之一．应用模糊综合评估理论,建立了船舶操纵性能综合评估模型,通过对多条船舶的操纵性能所进行的计算分析表明,应用该模型可以得到符合实际的结论．     

船舶操纵性评估体系构架设计

针对船舶航行安全和操纵安全的需求,初步设计了船舶操纵性评估系统,给出了系统逻辑框架和评估指标体系。船舶操纵性评估模块是该船舶操纵性评估系统的核心,其评估指标体系由3个一级评估指标和11个二级评估指标组成,层次化特征明显。对部分二级评估指标给出了工程上可行的计算模型和评估准则。最后给出某货船的试验结果,验证了计算模型的实用性。     

船舶多工况操纵运动仿真及其在初步设计中的应用

首先整理了前人的试验资料，建立了船舶多工况操纵运动数学模型及其仿真系统，给出了一种新的风力及风力矩数学模型并预报了船舶在风力作用下的操纵运动；并且提出了估算浅水中船体水动力的新方法，预报了船舶在浅水中的操纵性能；同时，对船舶紧急停船运动进行了仿真研究，给出了合理的计算模型。最后基于船舶操纵性能仿真系统开发了一个利用船舶操纵性能确定船型尺度的初步设计系统。     

基于模糊推理的船舶操纵系统运动时间序列的预报研究

造船工业和远洋航运飞速发展,船舶逐渐向着大型、智能和高速方向发展,货运量的增加和航运线路的复杂化给船舶的操纵系统带来了挑战。为了提高船舶的操纵性能,保证船舶航行的安全性,新的船舶操纵理论和操纵技术引起了研究人员的关注。本文基于模糊推理算法和遗传算法等理论,对船舶操纵系统的运动时间序列预报进行系统研究。     

通航安全评估中船舶操纵模拟试验方法的应用

结合开展码头工程通航环境安全评估的专题研究工作,探讨船舶操纵模拟试验方法在码头工程通航环境安全评估中的应用,该方法主要包括通过船舶操纵模拟器的模拟试验获取的模拟船舶运动参数和运动轨迹,应用航迹带宽度、潜在操船水域、效用函数和靠泊操纵危险度等概念,对拟建码头工程所需的航道宽度、船舶回旋水域和靠泊操纵的安全性进行分析和评判。实际应用表明,该方法能客观、合理地分析与评估码头工程的通航安全,具有较好的应用价值。     

CFD数值模拟船舶在波浪中的回转操纵运动

[目的]船舶回转操纵运动能够反映出船舶的回转特性,与船舶的航行安全密切相关。[方法]为此,采用基于重叠网格技术的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对标准船模ONRT在波浪中自由回转操纵运动进行直接数值模拟。运用动态重叠网格技术求解船、桨、舵系统复杂运动,计算中,螺旋桨转速对应于静水中的船模自航点进行35°转舵,实现自由回转船舶操纵运动。通过全粘性流场的整体求解,给出波浪中自由回转操纵运动中船舶六自由度运动、螺旋桨和舵的水动力载荷变化,以及波浪中船舶的回转圈特征参数,并与同试验结果进行对比。通过数值计算得到精细的流场信息,分析波浪对船舶自由回转操纵运动的影响。[结果]数值预报得到的船舶运动轨迹、回转圈参数与试验值吻合较好,证明naoe-FOAM-SJTU求解器对于波浪中船—桨—舵相互作用下的船舶自由回转操纵运动数值预报的适用性和可靠性。[结论]船舶回转操纵运动的数值模拟,可为回转性能的评估提供有效的前期评估手段。     

船舶航向控制器半实物仿真

为了满足驾驶专业船舶操纵的教学、训练和评估，研制了基于PC和PLC的船舶航向控制器半实物仿真系统。建立了船舶运动数学模型、舵机系统模型，实现了船舶在不同船型、不同状态和海况下的多种操作性能的半实物仿真。     

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。     

机桨舵(EPR)全方位舰船操纵系统展望

本文介绍了一种用于喷水推进船舶的新型全方位舰船操纵系统(EPR),利用气、电、液回路的综合操纵可以集中控制机桨舵,从而提高船舶的推进、操纵性能。文中还列举了将该系统(雏型)应用于2000HP浅海多用途拖轮的有关试验资料,最后介绍了该系统用于军船的前景。     

嵌入式系统的船舶操纵模拟器设计

传统船舶操纵模拟器,存在随动舵灵敏性差、数码管显示图像像素低等弊端。为有效解决上述问题,设计基于嵌入式系统的船舶操纵模拟器。通过模拟器硬件整体架构设计、船舶操纵信号采集模块设计,完成新型船舶操纵模拟器的硬件设计。通过嵌入式系统固件程序设计、模拟器上机位通信软件设计、通信协议设计,完成新型船舶操纵模拟器的软件设计。设计对比实验结果表明,与传统船舶操纵模拟器相比,新型模拟器大幅增强随动舵灵敏性,且数码管所显示图像的像素,也得到一定程度的提升。