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。     

船舶操纵模拟器的应用研究

在分析了航行环境，船舶与人构成的运航系统的基础上，介绍了船舶操纵模拟研究的方法与反映航行安全与效率的评判指标，最后以两个具体例子对模拟的方法进行了说明。     

船舶操纵模拟器中CAGD设计与模拟算法

针对船舶的设计,制造与模拟,提出一种具朋二维,三维造型功能的交互式ＣＡＤ算法,其中各种造型及修改功能具有较好的用户接口。     

船舶操纵模拟器教练员能力构成初探

STCW78/95公约马尼拉修正案已经在2012年1月1日生效,驾驶台资源管理从以往的建议项变成强制性适任标准。船舶操纵模拟器具有经济和实船无法比拟等多方面的优势,己经成为国内航海院校和培训机构一种主流的教学方式。教练员的能力直接影响了船舶操纵模拟培训的效果。该文从教练员、模拟器、学员构成等多方面对模拟器教练员的要求,对船舶操纵模拟器教练员的能力构成进行探讨。     

小型船舶操纵模拟器控制台的结构与设计

小船舶操纵模拟器控制台的硬件配置主要包括单片机、数码管驱动电路、开关量信号采集电路以及模拟量输入电路，在详细论述了上述硬件的设计以后，还对实现主机控制台之间通讯的５个函数，也即建立与控制台的链接、为开与控制台的链接、接收从控制台来的数据、发生主控制台的数据以及中断服务程序等主要软件作了介绍。     

船舶操纵模拟器视景系统中视点跟踪的实现

首先对船舶操纵模拟器视点的必要性以及实现方法进行分析，提出了“有限视点跟踪”的概念，通过在视景系统中设置多个彼此独立的视点，相应视点的视景显示通过不同的通道，从而实现船舶操纵模拟器的视点跟踪，这种方法与利用传感器技术的观点跟踪相比较，实现相对容易，而且对视景系统的更新速率不会造成影响。     

船舶操纵模拟器视景中的地形生成技术

从船舶操纵模拟器视景中地形绘制的需要出发,分析常用的三维地形造型方法、大型船舶操纵模拟器对视景的具体要求,综合考虑地形绘制的几何精确度、真实感与实时性,提出了船舶操纵模拟器中岛屿与陆地背景山脉的几何建模方法、实景纹理图象的拍摄方法与基本要求和LOD技术。     

船舶操纵模型硬件模拟器的设计与实现

船舶操纵模拟器可采用物理仿真、半物理仿真及软件仿真3种方法。设计并实现了船舶操纵的半物理硬件电模拟器。详细地讨论了船舶模型的分解与模拟、舵机模型的模拟、外界干扰叠加的模拟、模拟器的器件选取与实现、外界干扰信号的模拟等。模拟器的实际试验结果表明控制精度高、运行稳定可靠。     

模拟器在船舶避碰人的因素研究中的应用

介绍了利用操船模拟器进行避碰试验进而研究人为失误与影响因素之间的关系．通过对所获取的158组模拟操船避碰数据分析，证明培训、疲劳、来船数量以及操船人员性格对避让行为有影响，从而可以认定培训、疲劳、通航密度以及人的性格是对人为失误有影响的因素．     

基于大型船舶操纵模拟器的航海仪器设备教学应用研究

随着STCW78/10公约即将全面实施,为满足国际相关公约要求及国家海事局第10令对航海院校教学设备的要求,应配备航海仪器设备作为航海仪器评估、训练使用,因各航海仪器在实验室内无法获取相应数据而不能正常使用,本文提出对航海操纵模拟器中的数据进行采集并传输给各航海设备的研究,旨在使航海仪器设备处于正常使用状态。     

船舶操纵模拟器三维视景显示模型

在介绍ＴＩＧＡ和ＴＭＳ３４０８２三维图形库的基础上，着重论述了船舶操纵模拟器三维视景中使用的坐标系及在船坐标系中定义视点位置的视参数设置方法，从而建立了三维视显示模型，该模型除了考虑本船运动之外，还可以模拟驾驶员在驾驶舱内走动时视景的各种变化，该模型不仅简单、直观，而且在视变换过程中减少不少运算。     

船舶操纵模拟器在港口通航安全评估中的应用

根据港口水域的特点,将船舶在港口的航行过程划分为航道航行和靠离泊两个阶段;提出了运用船舶操纵模拟器进行港口通航安全评估的一般步骤:确定评估要求,制作电子海图,模拟外界环境,选择及检验船型,实施模拟方案,分析试验结果;并结合实例详细论述了评估方法的可行性和具体实施步骤,最后简要概述了操纵模拟器在通航安全评估应用中的局限性.     

用于船舶操纵模拟器视景生成的三维信息获取算法的研究

详细推导了从二维图像获取物体三维信息的算法，提出了用正交化方法求解视见变换阵及三维信息的实现方法，并对解进行了迭代改进，误差分析表明，该算法为船舶操纵模拟器三维视景的生成提供了一种有效的方法。\     

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。     

船舶靠离泊操纵数学模型的研究

提出了一种靠泊操纵的数学模型，该模型吸取了日本ＭＭＧ分离建模的思想，以船、桨、舵单独性能为基础，并考虑其各部分之间的相互干涉，同时考虑到靠离泊的运行为低速、大漂特点，对作用于船体上流体力及桨、舵力都提出了相应的算法，并且还给出了附属操纵设备－－拖轮力、缆绳及锚链张力的实用算法，该模型已成功地应用于基于电子海图的船舶模拟器，经有关船长、引水员及专家的验证，效果良好。     

基于操纵模拟器的锚泊操纵评估模型

分析船舶锚泊操纵的评估指标,确定评估指标的隶属度函数,并依据评估指标的重要程度确定权重,进而构建船舶锚泊操纵评估数学模型.利用面向对象的Visual C#程序语言实现船舶锚泊操纵评估系统的开发和验证.     

超大型船舶靠离泊操纵中拖轮助操的应用

在码头工程通航环境安全评估的专题研究中,应用日本MMG分离建模方法,建立超大型船舶操纵运动的仿真模型;根据超大型船舶操纵运动的特性,给出了超大型船舶靠离泊操纵中所需拖轮数量、配备要求和具体的助操方法.在此基础上,运用大型船舶操纵模拟器,对3×105 t级超大型油轮靠离泊操纵中拖轮的应用进行了仿真试验,仿真结果为超大型船舶在靠离泊过程中拖轮的协调应用提供了科学依据.     

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.