利用船舶操纵模拟器进行海上避碰创新实验研究

本文围绕实验创新，较为详细地介绍了我院开展利用船舶操纵模拟器进行海上避碰创新实验研究情况和体会。提出创新实验首先要来源于实际，而又要通过我们的加工，融入我们对知识的理解去构造一个新的实验，在该实验中让我们的学生去体会、去理解、去掌握更深刻的知识，经过实践取得了良好的教学效果。     

船舶最佳避碰行动时机决策模型

在考虑直航船对让路船采取避碰时机模糊满意度、让路船在各距离及最近会遇距离上采取避碰行动不确定性,直航船可能采取避碰行动以及让路船最季舵点的基础上,建立了确定让路船最佳避碰时机模型,根据对船员避碰行为调查,应用该模型确定了让路船最佳避碰时机。     

船舶避碰行动领域模型的研究

分析船舶领域和动界的研究现状。在研究船舶碰撞危险度的基础上，建立船舶动态避碰行动领域模型。该模型为船舶自动避碰决策系统提供依据，并能直接指导航海人员的避碰行动。其领域边界随碰撞危险度阈值的不同而变化，对于碰撞危险度为零的船舶，该领域不存在。最后，通过实例说明避碰行动领域模型的应用。     

船舶避碰动态系统数学模型的研究

利用控制理论的思想，将避让船和被避让船看成是一个动态系统，首次提出船舶避碰动态系统的概念，并在考虑避让船操纵性能的基础上，建立了船舶避碰动态系统的数学模型，从控制论的角度，指出自动避碰决策系统的研究是针对船舶避碰动态系统控制器的综合设计问题，智能控制，专家控制和模糊控制是自动避碰决策和系统研究的方向，本文提出的数学模型是利用计算机仿真研究自动避碰决策系统中上述的控制器的基础。     

船舶最佳转向避碰幅度决策模型

根据国际海上避碰规则及对船员的大量调查。利用模糊统计原理，对规则规定的三种会遇局面及船舶避碰操纵局面进行了划分，根据建立安全度模糊函数和易察觉模糊函数，确定了转向避碰中大幅度量化值。     

基于船舶旋回的变向避碰解算方法

通过建立船舶运动方程，导出最近会遇距离、最近会遇时间以及不考虑旋回时避让航向方程，并分左舷来船向右避让和右舷来船向右避让两种情况，对旋回半径及旋回时间大小不同的船舶，分析旋回的影响．结论是大型船舶在变向避碰中，因吨位大、旋回半径大、旋回时间长，其避碰效果受旋回的影响较大，使实际最近距离小于安全距离．为了克服船舶旋回对避碰效果的影响，提出大型船舶变向避碰中基于旋回的解析计算方法和图解方法，前者可应用于计算机解算避碰问题，后者可应用于人工绘算．     

船舶避碰系统研究综述

随着水上运输行业的愈加繁荣、船舶密度越来越大、航行情况越来越复杂,水上交通安全形势日渐严峻,由此船舶避碰系统成为了水上交通安全领域研究的重点。通过总结国内外专家关于船舶避碰系统研究成果,并对这些研究成果的特点进行了比较分析,将船舶智能避碰系统划分为船舶领域、船舶碰撞危险度评价、船舶规避决策三个主要组成部分。介绍了这三个组成部分其模型构建的主要流程,阐述了它们的发展历程以及不同专家学者的典型成果,着重探讨了其不同构建方法、特点。叙述了模型的本质特征以及目前存在的主要问题,对船舶领域模型、船舶碰撞危险度评价模型、船舶规避决策模型三个模型的发展趋势进行了展望。     

对船舶避碰行为不协调现象的探讨

提出了船舶避碰不协高行为，不协调行动环和不协调行动链的概念，阐述了它们的定义、种类、成因、发生可能性的数学表达式和避免的方法，论述了不协调行为环与不协调行动链的关系和船舶碰撞的发生机制，提出了在《１９７２年国际海上避碰规则》中中目的条款的建议和理由。     

船舶避碰的自适应模糊专家系统研究

采用自适应模糊系统和神经网络方法,研究了基于模糊联想规则的避碰操纵知识表示,知识获取和自适应学习;建立了基于二值输入输出模糊联想系统的并行模糊推理机制,由此而建立的船舶避碰撞模糊专家系统具有自适应学习能力,能实现实时避碰导航。     

船舶避碰的模糊决策

利用模糊数学结合实际调查提出了一种避碰决策方法，同时给出了在船舶交叉相遇局面上让路船的让路时机和转向幅度，这一方法对于进行避碰研究，帮助海员进行避碰决策，避免船舶碰撞具有一定的意义。     

高斯与墨卡托投影变换在船舶操纵模拟器中的应用

为了解决船舶操纵模拟器中不同投影方式海图的投影变换问题，应用幂级数展开理论和三角级数回求方法，给出了子午线弧长，等量纬度的直接正反解算法模型及高斯投影与墨卡托投影的相互转化算法，这些算法具有非常高的计算精度，避免了迭代运算，在船舶操纵模拟器中得到广泛应用。     

航海模拟器系统中的两级组播算法

为改变航海操纵模拟器系统的规模和其发展受到系统资源的制约这一现状，从如何有效地减少网络延迟和避免网络阻塞等方面考虑，结合数据分发管理机制提出了有效的组播通信方案，大大缓解了系统资源耗费，提高了网络的有效利用率和系统的可扩缩性和可靠性。在模拟器上运行结果令人满意。     

航海模拟器视景中本船船首图形的绘制

根据图形系统软硬件平台的不同,分析了航海模拟器中本船船首图形显示的特点,提出了基于Overlay、Stencil buffer、Z buffer 和几何绘制四种本船船首图形的绘制方法,对前三种方法的绘制步骤和波理源的处理也作了具体的介绍。用这三种方法绘制的船首图形图像逼真,真实感强,而且仅需绘制一次,大大提高了画面的更新速率,可用于图形硬件平台比较低的视景系统中。     

航海模拟器中星空视景的建模与仿真

为了完善航海模拟器视景库,提高三维视景的逼真度,在视景系统中添加对星空天体运动的仿真.采用FK5星表数据进行数学建模,以航海模拟器中实时获取的系统时间和观测经纬度为参数,计算天体在第二赤道坐标系中的位置;根据球面天文学的知识,进行坐标转换,获得天体相对于观测者所在空间直角坐标系中的坐标;由太阳和月球间的相对位置决定月相,利用得到的计算结果进行星空视景的绘制,并将程序集成到航海模拟器视景系统中,实现场景漫游.仿真结果表明,该方法实现的星空视景符合航海模拟器的精度要求和虚拟场景中漫游的实时性要求.     

有限元分析技术在汽车轮胎研究中的应用

轮胎性能直接影响汽车的各种性能。因此，它具有很重要的地位。随着计算机技术的发展．我们可以使用有限元法来分析轮胎的性能。章介绍了采用ANSYS有限元程序非线性分析技术，利用三维体单元和层单元建立轮胎的三维有限元模型，根据非线性理论，模拟轮胎的各种工况，得到轮胎各部分的应力、应变以及变形情况。     

机舱火灾事故中人为因素的研究

讨论了如何利用危险评估技术来分析由人为失误和硬件失效引发的机舱失火这种危险，通过导致顶事件发生的为因素事件的定性和定量分析，提出了降低火灾危险发生概率的方法。     

踏板行程模拟器在线控制动系统中的应用

为了提高制动过程的舒适性并消除制动操作时的不适感,考虑到制动踏板感觉是线控制动系统研究的核心内容并直接关系到车辆的驾驶舒适度及行驶安全性,利用踏板行程模拟器来模拟制动踏板感觉,并分析比较传统制动系统和带有踏板行程模拟器的线控制动系统.利用AMESim软件建立踏板行程模拟器模型,利用MATLAB/Simulink软件设计踏板行程模拟器的单神经元自适应智能PID控制策略.设置传统车辆制动系统台架试验基本参数并进行仿真验证,最终得出该线控制动系统中的踏板行程模拟器和控制策略均能达到传统制动系统的性能要求,并有效地改善了制动过程中的舒适度.     

航海模拟器研发设计之探讨

航海模拟器从开始利用以来,从当初的小型单功能模拟器发展到今天的大型操纵模拟器,对模拟器的使用也从纯粹的教学发展到今天的在通航评估、工程论证等工程项目中发挥了重要的作用.回顾国内模拟器发展的同时介绍了挪威KONGSBERG公司Polaris大型船舶操纵模拟器系统,研究其在设计上的优点,参考STCW马尼拉修正案对船舶操纵模拟器提出的新要求.探讨模拟器今后的研制方向,并就船舶操纵模拟器的研制提出粗浅意见.     

基于微机的雷达操纵模拟器的研究

对基于微机的雷达操纵模拟器的构成和仿真方法进行了深入地研究,给出了岸线的生成方法和步骤,岸线回波的显示方法,目标船回波的显示方法,海浪回波的模拟方法,并针对雷达中ＰＰＩ对固标圈的载剪提出了圆对弧的完整的裁剪方法。     

ActiveX控件在轮机模拟器中的应用

通过具体实例说明ＡｃｔｉｖｅＸ自绘制控件的制作方法。介绍ＡｃｔｉｖｅＸ控件的主要特点。着重介绍自绘制控件的绘制和界面刷新的技巧。