一种搜救模拟器及其搜救仿真方法

    公开(公告)号:CN102222423A

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN201110132893.1

    申请日:2011-05-20

    Abstract: 本发明公开了一种搜救模拟器及其搜救仿真方法。其中的搜救模拟器包括航海模拟器、航空模拟器以及通信仿真单元,搜救模拟器还包括:中央控制仿真单元,用于设置航海模拟器和航空模拟器的场景参数信息,并将场景参数信息发送给航海模拟器和航空模拟器;航海模拟器和航空模拟器加载场景参数信息后,航海模拟器通过通信仿真单元发送遇险信号给中央控制仿真单元,中央控制仿真单元根据遇险信号,并结合电子海图确定最优搜寻区域后发送搜救指令给航海模拟器和航空模拟器,航海模拟器和航空模拟器根据搜救指令进行搜救仿真,克服了使用现有海上搜救系统的真实设备进行搜救演习成本高、危险大的缺点。

    航海模拟器用船舶六自由度运动数学模型的建立方法

    公开(公告)号:CN101707016A

    公开(公告)日:2010-05-12

    申请号:CN200910219961.0

    申请日:2009-11-16

    Abstract: 一种航海模拟器用船舶六自由度运动数学模型的建立方法,本发明采用日本操纵性数学模型小组MMG提出的“分离型”数学模型,即模型的建立以船体、螺旋桨、舵各自独立的水动力为基础,加上船-桨-舵相互之间的流体动力干扰,以及环境干扰等。通过操作与实船控制设备外形、功能一致的硬件操作设备(车钟、舵、拖轮、缆绳等)和设置环境信息(风、浪、流),将其产生的信号传输给船舶运动数学模型,并对微分方程进行求解,实时获得船舶六自由度运动的响应,实现航海模拟器中人在回路中的交互。之前航海模拟器中使用的船舶运动模型是基于MMG思想的三自由度模型,不能完整地描述船舶六自由度运动的态势。本发明的成功开发填补了该领域的空白,可更好的为航海教学和培训、港航工程论证等科学研究服务。

    航海模拟器用平旋推进器驱动船舶的运动数学模型

    公开(公告)号:CN101707015A

    公开(公告)日:2010-05-12

    申请号:CN200910219960.6

    申请日:2009-11-16

    Abstract: 一种航海模拟器用平旋推进器驱动船舶的运动数学模型,通过操作硬件设备(X-Pitch和Y-Pitch)获得VSP桨的等效螺距比以及VSP桨产生的总推力在船体纵向、横向分解力的百分数,利用已公开的VSP桨第一象限图谱计算总推力的大小,将分解力的百分数乘以总推力即可得到在纵向、横向、首摇上的分力(矩)。将上述得到的VSP桨推力(矩)作为外力叠加到船舶运动方程中,采用四阶龙格-库塔积分得到VSP船舶运动的态势,提供给航海模拟系统的其他模块。将所建VSP桨船舶运动数学模型应用到航海模拟器中,与硬件设备相结合,实现了人机交互,增加了系统中船模数据库的多样性。

    航海模拟器用鲁棒自适应自动舵控制算法

    公开(公告)号:CN101615000A

    公开(公告)日:2009-12-30

    申请号:CN200910012146.7

    申请日:2009-06-19

    Abstract: 本发明涉及航海模拟器用的船舶自动舵鲁棒自适应控制算法,该算法针对航海模拟器训练的各种船舶模型,基于半理论半实验的方法得出船舶运动非线性数学模型,该模型包含风、浪、流等海况干扰,还涉及进出港时的低速浅水模型,所设计的自动舵算法基于闭环增益成形简捷鲁棒控制算法,结合神经网络直接控制训练方法,使算法同时具有鲁棒性和适应性,是一种新的船舶自动舵鲁棒自适应控制算法。本发明的有益效果在于,本发明是一种既兼顾了船舶运动控制算法的鲁棒性,又考虑了船舶航行的复杂性而使控制算法具有适应性,解决了现有算法中要么具有鲁棒性、要么具有适应性而不同时具有鲁棒性和适应性的矛盾。

    高品质航海模拟器及其开发平台系统

    公开(公告)号:CN100561543C

    公开(公告)日:2009-11-18

    申请号:CN200610155895.1

    申请日:2006-12-29

    Abstract: 高品质航海模拟器及其开发平台系统属于航海教学与培训技术领域。本发明由船舶运动数学模型、仿真驾驶台及设备、视景系统三部分组成,以微机集群为基础,采用分布式交互仿真、计算机成像、立体视觉、几何校正及边缘融合技术,主本船和副本船都配备视景系统的体系结构,具有6自由度高精度数学模型的全任务航海模拟器;系统为每一个仿真对象建立船舶运动数学模型,采用计算机集群、多通道柱幕投影生成能达到360°的大视场角视景,操船者通过视景提供的视觉信息以及驾驶台中各种仿真仪器提供的航行信息,操纵车、舵等操船设备,达到教学培训或科学试验等目的。主要应用于教学培训、科学试验、港口和航道工程论证、船舶特殊操纵方案评估等。

    一种用于航海模拟器视景系统的助航灯光实时仿真方法

    公开(公告)号:CN101577060A

    公开(公告)日:2009-11-11

    申请号:CN200910012145.2

    申请日:2009-06-19

    Abstract: 本发明公开一种用于航海模拟器视景系统的助航灯光实时仿真方法,包括如下步骤:1)确定视景系统的显示参数,并计算单位体积助航灯光的可见距离;2)根据单位体积的助航灯光可见距离构造灯塔、灯浮和灯桩的发光体;3)按照海图标注的助航灯光闪烁规则对灯塔、灯浮和灯桩发光体的闪烁时间及间隔进行控制;4)按照国际海上避碰规则对船舶航行灯的可见范围进行计算与显示,实现航海模拟器视景系统助航灯光的实时仿真。本发明的有益效果是:本发明用于在航海模拟器的视景系统中,对各种助航灯光进行仿真,使其符合国际STCW78/95公约等国际海上避碰规则对航海模拟器的视景部分的相应要求,增强航海模拟器仿真的物理真实感。

    航海模拟器用KaMeWa型喷水推进水翼船运动数学模型

    公开(公告)号:CN101615352A

    公开(公告)日:2009-12-30

    申请号:CN200910012148.6

    申请日:2009-06-19

    Abstract: 本发明涉及航海模拟器用船舶运动数学模型的构建,尤其是涉及一种航海模拟器用KaMeWa型喷水推进水翼船运动数学模型的构建。首先根据水翼的水动力特性,建立了考虑水翼浅浸效应的水翼升力、水翼攻角、水翼惯性力的计算方法,然后考虑船舶外界风浪干扰的影响,建立了水翼处波面的计算方法,并拟合船体的横剖面图,在变吃水情形下实时计算船体参数浮心位置、浮力、水线面面积和水线长度,该模型也包括了倒航戽斗的KaMeWa型喷水推进单元的水动力的计算方法。采用本发明的数学模型,能够满足航海模拟器在培训和科学研究中对多种操纵工况和外界风浪干扰条件下对KaMeWa型喷水推进水翼船操纵的需要。

    高品质航海模拟器及其开发平台系统

    公开(公告)号:CN101000721A

    公开(公告)日:2007-07-18

    申请号:CN200610155895.1

    申请日:2006-12-29

    Abstract: 高品质航海模拟器及其开发平台系统属于航海教学与培训技术领域。本发明由船舶运动数学模型、仿真驾驶台及设备、视景系统三部分组成,以微机集群为基础,采用分布式交互仿真、计算机成像、立体视觉、几何校正及边缘融合技术,主本船和副本船都配备视景系统的体系结构,具有6自由度高精度数学模型的全任务航海模拟器;系统为每一个仿真对象建立船舶运动数学模型,采用计算机集群、多通道柱幕投影生成能达到360°的大视场角视景,操船者通过视景提供的视觉信息以及驾驶台中各种仿真仪器提供的航行信息,操纵车、舵等操船设备,达到教学培训或科学试验等目的。主要应用于教学培训、科学试验、港口和航道工程论证、船舶特殊操纵方案评估等。

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