公开(公告)号：CN101707014A

公开(公告)日：2010-05-12

申请号：CN200910219959.3

申请日：2009-11-16

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 孙霄峰 ,  金一丞 ,  尹勇 ,  任鸿翔 ,  张秀凤 ,  任俊生 ,  刘秀文 ,  张显库 ,  张新宇 ,  谷伟

IPC: G09B9/06

Abstract: 一种渔船操作模拟器中单船中层拖网系统的建模方法，该方法将单船中层拖网系统的数学模型分为拖网渔船和渔具系统的数学模型，又将后者分为拖网曳纲和网具系统的数学模型，并利用边界条件实现了模型间的耦合。首先，建立了拖网渔船的操纵运动数学模型；然后，采用有限差分法和集中质量法分别建立了拖网曳纲和网具系统的数学模型，并利用模型间边界条件实现了二者的耦合；最后，利用边界条件实现渔船和渔具系统数学模型之间的耦合，以体现二者的相互影响。本发明可以正确反映渔船与渔具系统运动的相互作用，也能够进行渔船收放网过程的动态仿真，还能够体现捕捞过程中曳纲长度变化对拖网网位的影响。

公开(公告)号：CN101587594A

公开(公告)日：2009-11-25

申请号：CN200910012149.0

申请日：2009-06-19

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 任鸿翔 ,  金一丞 ,  尹勇 ,  张秀凤 ,  刘秀文 ,  任俊生 ,  张新宇 ,  孙霄峰 ,  解翠

IPC: G06T15/00 ,  G06T15/70 ,  G06T15/10 ,  G09B9/06

Abstract: 本发明属于航海场景仿真技术领域，涉及航海模拟器场景中的海浪构网算法。该方法是：设计同心圆网格模型构建海平面，保证了海浪绘制的实时性；采用基于GPU的FFT方法生成符合Phillips谱的海浪高度图；利用顶点纹理获取技术采样多次平铺的高度图，得到网格顶点的高度，从而用网格构建出了海浪表面的几何形状；依据视点位置实时计算网格顶点纹理坐标，实现了海浪与视点的相对运动。本发明的算法解决了现有海浪构网算法中不能实现完全合理的LOD、无法体现风对海浪的影响、无法实现海浪与视点的相对运动等问题，并在绘制的实时性及真实感上优于其他算法；采用本发明的海浪构网算法可以科学、实时、逼真地绘制大规模海浪场景。

公开(公告)号：CN119902444A

公开(公告)日：2025-04-29

申请号：CN202510190618.7

申请日：2025-02-20

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 杨晓 ,  李世浩 ,  任鸿翔 ,  廉静静 ,  刘冰 ,  李畅 ,  王德龙 ,  邱绍杨 ,  陶瑞 ,  封晓宇

IPC: G05B13/04 ,  B63B79/40 ,  G06N3/0464 ,  G06N3/0442 ,  G06N3/045 ,  G06N3/0985

Abstract: 本发明公开了一种基于船舶动态特性自适应辨识的雷达试操船方法及装置，属于船舶控制仿真模拟技术领域。方法包括：利用机器学习辨识对船舶历史航行数据进行建模，构建船舶操纵运动模型，所述船舶操纵运动模型用于预测船舶的运动参数和轨迹，所述船舶历史航行数据包括船舶位置、速度以及航向，所述船舶的运动参数包括船舶回转半径、加速度以及转艏速率；基于训练后的船舶操纵运动模型，获取预测的船舶运动参数和轨迹；获取船舶试操纵指令，结合预测的船舶运动参数和轨迹，根据避碰安全门限确定雷达试操船方案的可行性。本发明主要利用机器学习辨识建模得到的船舶操纵运动模型，将预测的船舶动态参数作为模拟基础，提高雷达试操船避碰方案的准确性。

公开(公告)号：CN118887834A

公开(公告)日：2024-11-01

申请号：CN202410952589.9

申请日：2024-07-16

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 任鸿翔 ,  郑嘉琦 ,  邱绍杨 ,  杨晓 ,  王德龙 ,  孙健 ,  陶瑞 ,  方诚 ,  潘明阳 ,  蒋效彬

IPC: G09B9/00 ,  G06T19/20 ,  G06T13/20

Abstract: 本发明公开一种散货船装卸货作业仿真训练系统及方法。系统包括：克令吊启动模块、克令吊运动模块、货物装卸模块以及抓斗复位模块；所述克令吊启动模块包括检查模块以及按钮模块；所述克令吊运动模块包括吊索伸缩模块、吊臂旋转模块以及吊臂变幅模块；所述货物装卸模块包括抓斗控制模块、货物模拟模块以及碰撞检测模块，所述抓斗复位模块包括检测模块和复位模块。本发明主要利用离散元法以及层次碰撞检测方法进行装卸货作业模拟，提高了仿真系统的真实感，能够进行高专业度的散货船装卸货作业教学培训。

公开(公告)号：CN118821469A

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202410944672.1

申请日：2024-07-15

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 邱绍杨 ,  任鸿翔 ,  杨晓 ,  王德龙 ,  孙健 ,  廉静静 ,  张显库 ,  朱玉柱 ,  梁霄 ,  潘明阳

IPC: G06F30/20 ,  G06F17/10 ,  G06F30/28 ,  G06F119/14 ,  G06F113/08

Abstract: 本发明提供了一种基于凯恩方程的滑落式小艇降放六自由度运动建模方法，涉及船舶与海洋工程技术领域，本发明考虑了小艇、滑轨及母船之间的耦合，推导出在动、定坐标系下刚体及其上任一点的速度、加速度、广义速率及偏速率表达式，将分离型船舶运动模型转换成凯恩方程形式，使得系统方程易于求解；针对艇与滑轨的持续接触，提出基于非线性弹簧阻尼模型和库仑摩擦模型的接触力计算方法，该方法能有效地计算艇在滑轨滑行和在滑轨末端旋转运动，并考虑了母船六自由度运动对小艇的影响；针对小艇入水运动，采用Wagner模型和引入虚拟物面法计算小艇对称、非对称入水及发生流动分离情况的砰击力，兼顾计算精度和效率。

公开(公告)号：CN118780073A

公开(公告)日：2024-10-15

申请号：CN202410936323.5

申请日：2024-07-12

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 任鸿翔 ,  张博翔 ,  陶瑞 ,  杨晓 ,  王德龙 ,  孙健 ,  方诚 ,  潘明阳 ,  朱玉柱 ,  梁霄

IPC: G06F30/20 ,  G06F30/27 ,  G06F30/28 ,  G06F18/24 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种冰区航海模拟器的冰面破碎模拟方法，属于虚拟现实与仿真技术应用领域，主要包括：根据冰面厚度实现对Voronoi图的海冰破碎剖分；对三维冰面模型剖分网格四个角落和中央部分的子块制作球形碰撞体，对剩余部分子块制作网格碰撞体；根据三维冰面模型冰面子块的网格数据和海平面的相对位置关系，判断三角片元是否被海平面切割和是否参与计算排水体积的决策参数，实时计算模型子块网格在水面以下的体积和浮力，从而实现破碎浮冰在海水中漂浮效果的仿真。本发明将海冰模型的碎片数量与模型厚度建立函数关系，对冰面破碎传导效果进行实现，并实现浮冰在海面上的漂浮效果，提升了冰区航海模拟器中冰区航行场景的真实感和沉浸感。

公开(公告)号：CN118468759B

公开(公告)日：2024-09-03

申请号：CN202410912230.9

申请日：2024-07-09

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 陶瑞 ,  任鸿翔 ,  杨晓 ,  王德龙 ,  孙健 ,  董雅欣 ,  朱天惠 ,  张博翔 ,  方诚 ,  潘明阳

IPC: G06F30/28 ,  G06F30/25 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供了一种基于离散涡泡的船舶失火火焰演化模拟方法，包括步骤：构建火焰演化的流场涡量物理模型，初始化涡泡和火焰粒子，涡泡数量小于火焰粒子数量；采用二阶龙格库塔积分法计算涡泡和火焰粒子的位置；将涡泡转化为圆柱结构，基于当前速度场采用使用欧拉积分更新圆柱端点的位置，根据圆柱长度控制涡泡分裂；建立空间哈希表网格并遍历计算域内的所有涡泡，将同一网格单元内涡泡的数量作为关键字存储到哈希表中，检测每个网格单元内涡泡的数量#imgabs0#，对涡泡进行合并或分割，更新涡泡的位置和涡量；根据更新后涡泡的位置和涡量。本发明能够获得细节丰富且数值稳定的火焰演化效果。

公开(公告)号：CN118410745B

公开(公告)日：2024-08-27

申请号：CN202410888415.0

申请日：2024-07-04

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 陶瑞 ,  任鸿翔 ,  李海江 ,  邱绍杨 ,  董雅欣 ,  方诚 ,  朱玉柱 ,  梁霄 ,  潘明阳 ,  张国庆

IPC: G06F30/28 ,  G06F17/11 ,  G06F30/25 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供一种船用二氧化碳灭火器喷雾模拟方法，包括：基于冲量方程对二氧化碳喷雾进行物理建模；求解冲量对流项，得到冲量粒子的更新位置；求解冲量拉伸项，得到冲量粒子拉伸后的冲量；根据冲量粒子的更新位置和冲量粒子拉伸后的冲量计算二氧化碳粒子的速度；根据二氧化碳粒子的速度得到二氧化碳粒子的更新位置；根据二氧化碳粒子的更新位置进行渲染，得到模拟结果。基于冲量方程对二氧化碳喷雾进行物理建模，是符合流体客观运动规律的物理方法，具备更好的物理真实感，可以更好的提升虚拟船用便携式灭火器仿真的场景沉浸感。

公开(公告)号：CN118468759A

公开(公告)日：2024-08-09

申请号：CN202410912230.9

申请日：2024-07-09

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 陶瑞 ,  任鸿翔 ,  杨晓 ,  王德龙 ,  孙健 ,  董雅欣 ,  朱天惠 ,  张博翔 ,  方诚 ,  潘明阳

IPC: G06F30/28 ,  G06F30/25 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明提供了一种基于离散涡泡的船舶失火火焰演化模拟方法，包括步骤：构建火焰演化的流场涡量物理模型，初始化涡泡和火焰粒子，涡泡数量小于火焰粒子数量；采用二阶龙格库塔积分法计算涡泡和火焰粒子的位置；将涡泡转化为圆柱结构，基于当前速度场采用使用欧拉积分更新圆柱端点的位置，根据圆柱长度控制涡泡分裂；建立空间哈希表网格并遍历计算域内的所有涡泡，将同一网格单元内涡泡的数量作为关键字存储到哈希表中，检测每个网格单元内涡泡的数量#imgabs0#，对涡泡进行合并或分割，更新涡泡的位置和涡量；根据更新后涡泡的位置和涡量。本发明能够获得细节丰富且数值稳定的火焰演化效果。

公开(公告)号：CN117707162A

公开(公告)日：2024-03-15

申请号：CN202311711869.2

申请日：2023-12-13

Applicant: 大连海事大学

Inventor： 张国庆 ,  王力 ,  蒋畅言 ,  尚骁勇 ,  李纪强 ,  章文俊 ,  任鸿翔 ,  张显库

IPC: G05D1/43 ,  G05D109/30

Abstract: 本发明公开了一种基于改进LVS制导的无人帆船动态事件触发控制方法，包括：建立无人帆船的非线性数学模型；获取改进的LVS制导律，以获取无人帆船的参考航向角；获取无人帆船的航向角误差；建立航向角虚拟控制器；获取艏摇方向动力学误差；建立触发控制律，获取无人帆船的控制律和自适应律，以对无人帆船进行控制。本发明通过改进的LVS制导律，解决了无人帆船制导结构存在参考艏向信号不连续特点，同时能够在横风和非横风航行状态下实现良好的跟踪效果，帆船能够沿着平缓的弧形路径航行。能够实现时变风向下无人帆船有效执行路径跟踪控制任务。动态事件触发技术还能够降低受外界扰动引起的控制输入频繁抖振现象，提高了控制算法的鲁棒性。