三峡船闸操纵及安全研究

本文根据三峡永久船闸航段实际运行状况,通过分析上下引航道、口门区及连接段的航行条件,结合三峡船闸围堰发电期试航情况,从船舶驾驶员过闸操纵的角度探讨了过闸操纵技术,进而从三个方面分析了影响多级船闸船舶过闸操纵的安全因素.     

对影响船舶航行安全的爆发性气旋的诊断分析

对2个典型的黄—东海入海气旋进行了诊断分析和数值实验，考查了个例在不同阶段各动力—热力因子的空间和水平分布特征以及水汽的水平和垂直输送的演变过程。结果表明，在冷季大气斜压背景场产生的强温度平流和由积云对流活动产生的大量凝结潜热释放等因子的共同作用下，入海气旋变成有利的特定空间结构、地面地转相对涡度急剧增加时，气旋便出现爆发性发展。爆发性发展时凝结潜热释放需要的大量水汽主要来源于气旋入海过程中，当地海—气相互作用过程所积累的水汽起主导作用，它通过影响后续的凝结潜热释放在一定程度上制约了入海气旋是否会发展为爆发性气旋。这对指导航海者深入认识气旋的爆发性发展具有重要意义。     

基于一、二维水动力耦合模拟的三峡库区溢油预测模型研究

随着三峡库区通航条件的改善和船舶流量的不断增加,库区水上溢油风险形势日益严峻.文中以一维圣维南方程和二维EFDC模型为基础,实现了一维、二维水动力的耦合模拟,而后结合油粒子漂移扩散模型设计了一个适用于三峡库区水上溢油预测模型.在此基础上对175m水位的万州段长江干流的假想溢油事故进行了进行模拟,初步检验了溢油预测模型的效果.     

长江重庆辖区溢油三维虚拟仿真及在应急决策中的应用

长江重庆辖区呈连续弯曲的河道形态,水文航道情况复杂,辖区内水运繁忙,危险化学品运量逐年上升,溢油事故风险不断攀升,建立溢油三维虚拟仿真并应用于决策已成为当务之急.文中通过建立基于油粒子模式的重庆辖区溢油模型,说明溢油三维虚拟仿真过程并建立长江重庆辖区溢油三维虚拟仿真系统,并将该系统应用于应急决策.     

一种内河顶推船队的引航控制模型

引航控制模型是考虑了人在控制闭环中作用的船舶自动引航模型,它不同于精确控制航迹或者航向的自动舵控制模型,重点在于量化和探索船舶驾引知识和经验.它是港口航道设计和安全评估经常采用的快时模拟的基础.基于模糊推理方法,结合系列内河船队操纵性实测数据与实际操船经验,设计出一种仿真智能的内河顶推船队引航控制模型,并以某顶推船队为原型,进行了仿真试验.结果表明:引航控制建模方法,包括隶属度函数和推理规则的确定能忠实地反映人员操舵控制过程.这种建模方法可为快时模拟论证等工作提供理论和技术支持.     

基于网络的GMDSS模拟软件设计与实现

针对仿真软件的特点,介绍了GMDSS系统组成和功能、模块分解和系统设计．基于C／S模式,详细分析了GMDSS的软件设计模型和网络通信中的数据交换算法,实现了教练员端（岸站）和客户端（船站）的实时仿真,在局域网内完成了船台与岸台以及卫通船站与岸站的模拟操作．     

内河船舶航行环境视景三维仿真

基于航海仿真的发展方向和发展需求,为增加练习海域并同时提高仿真精度,以内河船舶航行环境三维建模仿真为研究对象,分析了内河船舶航行环境视景的组成要素,将其主要划分为地形地貌、水面及近岸陆域物标两大模块,并以视景仿真领域3D MAX、Multigen Creator等主流软件对其进行三维建模。在VC++环境下,以开源软件OpenSceneGraph(OSG)为驱动平台,对内河船舶航行环境视景模块三维模型进行了数据融合,同时以细致的渲染来加强模拟的真实感。仿真显示:所构建的内河船舶航行环境三维模型具有较高的精度,场景驱动具有逼真的效果,能够满足航海仿真的要求并应用于大型船舶操纵模拟器建设。     

基于航迹推演的船舶动态智能避碰方法

针对受限水域船舶动态智能避碰问题,将航迹预测与改进速度障碍相结合,提出一种船舶动态智能避碰方法。建立两船相对运动模型并实时计算船舶避碰运动参数,基于三自由度船舶操纵运动数学(MMG)模型和Kalman滤波算法分别预测本船(OS)和目标船(TS)下一时刻运动状态;然后结合《国际海上避碰规则》(简称《规则》)、良好船艺、航迹预测模型、速度障碍算法和航向控制系统等分析设计船舶动态智能避碰决策模型;通过仿真试验验证动态智能避碰决策模型的可行性和有效性。结果表明：该算法可满足受限水域两船和多船复杂会遇局面下船舶智能避碰,实现动态避碰条件下的船舶安全航行。     

MM5V3/ECOM-si海气耦合模式的数值试验

利用中尺度大气数值模式MM5的最新版本MM5V3和一个三维的河口、海岸和海洋环流模式ECOM—si实现了一个MM5V3／ECOM—si的中尺度海一气耦合数值模式．耦合模式中大气模式底边界由海洋模式预报的SST强迫，海洋模式的上边界由大气模式预报的海面风应力、感热通量、潜热通量、净长波辐射通量和吸收的太阳短波辐射通量强迫．两个模式在相应的时步上互相交换信息并同时运行．为了验证耦合模式的效果．文中利用耦合前后的模式分别对黄东海区域1995年3月的一个人海气旋的个例进行了36h的模拟试验．并对前后模拟的结果进行了初步的分析．     

基于电子海图的船舶避碰技术的研究

通过对智能避碰过程中本船及目标船的相关参数、合适的选取船舶碰撞危险度的评价集以及各个因素对碰撞危险度的影响权重的研究,根据模糊理论建立船舶碰撞危险度评价模型.在评价模型的基础上结合简单的船舶运动模型,通过搜索出能使本船碰撞危险度最低的行动来建立避碰动作决策模型.采用Visual Studio 2008开发环境,在电子海图中对提出的模型进行实验仿真,实验结果验证其模型的正确性和合理性.