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船舶操纵模拟器中基于SPH的流固耦合模拟
1
作者 王一丁 任鸿翔 +1 位作者 李海江 桑家军 《计算机仿真》 2025年第1期219-223,共5页
为提升船舶操纵模拟器中流固耦合场景的真实感,提出一种光滑粒子流体动力学模拟方法的改进方案。给出一种混合SPH框架,融合了DFSPH方法的速度散度求解器和基于位置动力学方法的密度约束求解器,有效增强粒子不可压缩性并节省计算时间。... 为提升船舶操纵模拟器中流固耦合场景的真实感,提出一种光滑粒子流体动力学模拟方法的改进方案。给出一种混合SPH框架,融合了DFSPH方法的速度散度求解器和基于位置动力学方法的密度约束求解器,有效增强粒子不可压缩性并节省计算时间。通过对刚体表面进行三维泊松盘采样将网格模型转化成粒子模型,拆分流体粒子的支持域,结合单层非均匀采样,得到了较为真实的流固耦合场景。上述方法可以有效提高船舶操纵模拟器中刚体与海浪交互的真实感。 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 海洋场景仿真 光滑粒子流体动力学 流固耦合
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基于ENC数据文件的船舶操纵模拟器三维实景建模
2
作者 张云鹏 崔建峰 《水运管理》 2024年第4期34-37,共4页
为解决Navi-Trainer Professional 5000型全任务大型船舶操纵模拟器无法识别S-57数据格式,致使最新的官方电子海图(ENC)数据文件无法直接应用的问题,采用Scene Editor软件进行海图数据转换,克服船舶操纵模拟器电子海图数据间不融合的问... 为解决Navi-Trainer Professional 5000型全任务大型船舶操纵模拟器无法识别S-57数据格式,致使最新的官方电子海图(ENC)数据文件无法直接应用的问题,采用Scene Editor软件进行海图数据转换,克服船舶操纵模拟器电子海图数据间不融合的问题。以天津港附近水域海图文件转换为例,验证Scene Editor软件进行海图数据转换具有可行性,说明基于ENC数据文件的三维实景建模可广泛应用于船舶操纵的教学、科研和培训。 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 ENC数据文件 实景建模 Scene Editor软件
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基于船舶操纵模拟器的船舶航线交换影响分析
3
作者 卢学 陈立家 刘锭坤 《中国水运》 2024年第3期22-25,共4页
共享船与船、船与岸之间的计划航线是船舶智能化和无人化的重要因素之一,现有研究重点关注于技术层面的实现,对于航线交换造成的影响及引入航线交换的必要性没有具体依据支撑。本文通过船舶操纵模拟器进行模拟试验来定量分析航线交换对... 共享船与船、船与岸之间的计划航线是船舶智能化和无人化的重要因素之一,现有研究重点关注于技术层面的实现,对于航线交换造成的影响及引入航线交换的必要性没有具体依据支撑。本文通过船舶操纵模拟器进行模拟试验来定量分析航线交换对船舶航行安全的影响,综合模拟试验操纵人员的主观评价来探讨航线交换的效果。定量、定性评估结果表明,航线交换支持了船舶驾驶人员的决策,提高了航海安全性,减轻了船舶驾驶人员的心理负担。 展开更多
关键词 航线交换 智能航海 船舶操纵模拟 航行安全
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基于船舶操纵模拟的郁江特大桥通航安全研究
4
作者 张建球 李思伦 《西部交通科技》 2024年第8期213-215,共3页
文章借助Mike 21模型和NT-PRO5000型船舶操纵模拟器对拟建的长塘郁江特大桥桥区开展模拟试验,综合评估了桥区水流条件、通航净宽、通航净高以及桥墩布置的合理性,并优化了桥墩设计布置方案,提出了安全有效的通航保障措施。结果显示:工... 文章借助Mike 21模型和NT-PRO5000型船舶操纵模拟器对拟建的长塘郁江特大桥桥区开展模拟试验,综合评估了桥区水流条件、通航净宽、通航净高以及桥墩布置的合理性,并优化了桥墩设计布置方案,提出了安全有效的通航保障措施。结果显示:工程前后桥区附近水流流态整体良好,满足通航规范要求;拟建桥梁通航净宽应≥269 m,桥墩间净宽≥292 m,以满足规划Ⅰ级航道代表船型安全航行的要求。研究方法和结果为开展同类型涉水桥梁对通航条件的影响评估提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 郁江 通航条件 数值模拟 船舶操纵模拟
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基于船舶操纵模拟器的泉州湾三维视景数据库开发研究
5
作者 张泽慧 戴官全 《天津航海》 2024年第2期43-46,共4页
针对船舶操纵模拟器尚未建立与泉州本地船员相关的模拟场景的问题,以船舶操纵模拟器为平台,根据视景仿真要求,文章通过Creator开发泉州湾三维视景数据库,逼真地显示了该水域三维仿真视景,船员通过船舶操纵模拟器进行交互模拟训练,减少... 针对船舶操纵模拟器尚未建立与泉州本地船员相关的模拟场景的问题,以船舶操纵模拟器为平台,根据视景仿真要求,文章通过Creator开发泉州湾三维视景数据库,逼真地显示了该水域三维仿真视景,船员通过船舶操纵模拟器进行交互模拟训练,减少泉州湾船舶安全事故。 展开更多
关键词 泉州湾 三维视景 船舶操纵模拟 船员培训
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船舶操纵模拟器在船舶通航安全评估中的应用 被引量:28
6
作者 张秀凤 洪碧光 金一丞 《中国航海》 CSCD 北大核心 2003年第3期24-26,31,共4页
船舶日趋大型化 ,导致原有航道和港口不能满足大型船舶的安全通航或靠泊要求。针对转向频繁、转角大、掉头区域不足、水深较浅的高难度航道 ,在船舶操纵模拟器上实施大型船舶通航安全的模拟试验 ,并对结果进行评估 ,进而对狭航道的设计... 船舶日趋大型化 ,导致原有航道和港口不能满足大型船舶的安全通航或靠泊要求。针对转向频繁、转角大、掉头区域不足、水深较浅的高难度航道 ,在船舶操纵模拟器上实施大型船舶通航安全的模拟试验 ,并对结果进行评估 ,进而对狭航道的设计或改造工程进行验证 ,并提出通航安全方面的合理化建议。 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 船舶通航 安全评估 航行安全
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船舶操纵模拟技术在坝区河段航线选择中的应用 被引量:6
7
作者 张明 郝媛媛 +2 位作者 冯小香 普晓刚 孔宪卫 《水道港口》 2014年第2期175-179,共5页
利用船舶操纵模拟技术模拟分析湘江典型代表船型在长沙枢纽坝区河段的航行情况,结合该河段的通航水流情况、可能的航行冲突区情况等通航环境特点,研究不同航路上下行规则下船舶的会遇情况。结果表明:上下游锚地之间的航段,无论采用各自... 利用船舶操纵模拟技术模拟分析湘江典型代表船型在长沙枢纽坝区河段的航行情况,结合该河段的通航水流情况、可能的航行冲突区情况等通航环境特点,研究不同航路上下行规则下船舶的会遇情况。结果表明:上下游锚地之间的航段,无论采用各自靠左还是各自靠右的航路规则均可;在下游桥区,采用各自靠右的航路规则更优;两种航路规则下,口门区的交叉点数量相同,对于交通流的影响是一致的,需要在调度过程中避免船舶在潜在冲突区的交叉。 展开更多
关键词 坝区河段 交通冲突 航线选择 船舶操纵模拟
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船舶操纵模拟器技术性能标准研究 被引量:21
8
作者 施朝健 胡甚平 陈锦标 《上海海事大学学报》 北大核心 2005年第2期4-8,共5页
在调查和分析国内船舶操纵模拟器的需求情况、国际公约规定、国外船舶操纵模拟器的性能指标的基础上,对我国船舶操纵模拟器技术性能标准进行探讨,确定了标准的基本内容。考虑到船舶操纵模拟器在我国安装和应用的具体情况,将船舶操纵模... 在调查和分析国内船舶操纵模拟器的需求情况、国际公约规定、国外船舶操纵模拟器的性能指标的基础上,对我国船舶操纵模拟器技术性能标准进行探讨,确定了标准的基本内容。考虑到船舶操纵模拟器在我国安装和应用的具体情况,将船舶操纵模拟器分为C1-C3 3个级别,以切合不同层次和类型训练的实际需求。针对不同级别船舶操纵模拟器,制定了相应的技术性能与设备配置要求。 展开更多
关键词 航海模拟系统 船舶操纵模拟 性能标准
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船舶操纵模拟器中三维场景库的雷达图像模拟 被引量:8
9
作者 任鸿翔 马海洋 刘彤 《中国航海》 CSCD 北大核心 2010年第1期7-10,共4页
现有船舶操纵模拟器中雷达图像的模拟多是基于二维海图,生成的图像和真雷达图像之间有一定的差距。根据雷达所在位置及扫描范围,基于三维场景库模拟雷达图像,实时访问场景库获取模型的相关信息。采用圆周扫描方式,以射线组模拟雷达电磁... 现有船舶操纵模拟器中雷达图像的模拟多是基于二维海图,生成的图像和真雷达图像之间有一定的差距。根据雷达所在位置及扫描范围,基于三维场景库模拟雷达图像,实时访问场景库获取模型的相关信息。采用圆周扫描方式,以射线组模拟雷达电磁波的波束,并利用射线与三角形求交计算物标的回波位置,在计算回波强度时考虑了物标反射面自身因素的影响。经模拟得出了较好的雷达图像。 展开更多
关键词 水路运输 船舶操纵模拟 雷达图像 模拟 三维场景库
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船舶操纵模拟器单船避碰自动评估系统 被引量:9
10
作者 王德龙 任鸿翔 肖方兵 《中国航海》 CSCD 北大核心 2015年第1期44-48,共5页
为实现对船舶避碰操纵的自动评估,研究一种基于船舶操纵模拟器的自动评估系统。首先,根据《1972年国际海上避碰规则》及航海惯例建立评价指标体系;其次,以专家评估法与隶属度函数评估法相结合的方式建立评估模型;再次,给出自动评估系统... 为实现对船舶避碰操纵的自动评估,研究一种基于船舶操纵模拟器的自动评估系统。首先,根据《1972年国际海上避碰规则》及航海惯例建立评价指标体系;其次,以专家评估法与隶属度函数评估法相结合的方式建立评估模型;再次,给出自动评估系统的评估流程,使用C++程序设计语言开发单船避碰自动评估系统;最后,在船舶操纵模拟器上进行单船避碰自动评估测试。结果表明,运用该评估系统进行评估,效果比较理想。 展开更多
关键词 水路运输 船舶操纵模拟 避碰 自动评估 隶属度函数 行动时机
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船舶操纵模拟器在桥梁/船闸通航方案论证中的应用 被引量:7
11
作者 黄立文 张蔚 +2 位作者 严庆新 熊锡龙 张鹏 《船海工程》 北大核心 2007年第4期91-93,共3页
探讨运用船舶操纵模拟器进行通航方案论证的方法,结合内河水域桥梁/船闸通航方案中进行试验,通过模拟不同环境因素对通航安全的影响,分析模拟试验的结果,提出提高通航安全的建议。
关键词 船舶操纵模拟 通航方案 操纵模拟 桥梁/船闸
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船舶操纵模拟器在港口通航安全评估中的应用 被引量:7
12
作者 熊振南 翁跃宗 周世波 《集美大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第1期57-61,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 港口通航环境 安全评估
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船舶操纵模拟器立体视景系统理论、方法和实现的研究 被引量:4
13
作者 张新宇 尹勇 赵猛 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期20-24,共5页
在船舶操纵模拟器中,视景系统的立体显示为场景中物体的空间关系提供重要的视觉信息,并大大地增强了三维场景的真实感。分析了立体显示方法的原理,介绍了多通道立体显示系统所需的设备及环境,提出了基于Vega的船舶操纵模拟器的立体显示... 在船舶操纵模拟器中,视景系统的立体显示为场景中物体的空间关系提供重要的视觉信息,并大大地增强了三维场景的真实感。分析了立体显示方法的原理,介绍了多通道立体显示系统所需的设备及环境,提出了基于Vega的船舶操纵模拟器的立体显示视景系统结构框架,阐述了Vega中场景初始化的方法及立体显示参数的设置,并实现了基于Vega的船舶操纵模拟器视景系统的立体显示,提高了船舶操纵模拟器视景系统的逼真度。 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 立体显示 视景系统 虚拟现实
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船舶操纵模拟器开发和应用的全球协作 被引量:14
14
作者 施朝健 陈锦标 胡勤友 《上海海事大学学报》 北大核心 2007年第1期1-6,共6页
通过对船舶操纵模拟器研发和应用的相关问题如技术性能标准研究、船舶操纵数学模型研究、示范课程与训练效果评估等方面的现状和发展的介绍、比较和分析,提出加强国际协作,建立船舶操纵模拟器系统新的性能标准,以满足航海教育培训、船... 通过对船舶操纵模拟器研发和应用的相关问题如技术性能标准研究、船舶操纵数学模型研究、示范课程与训练效果评估等方面的现状和发展的介绍、比较和分析,提出加强国际协作,建立船舶操纵模拟器系统新的性能标准,以满足航海教育培训、船员适任评估以及高级航海研究的需要;研究船舶操纵数学模型的标准化,以提高系统的关键技术性能;建立规范的示范课程和训练评估方法,提高模拟器训练的水准.同时,介绍基于互联网的船舶操纵模拟器集成国际合作项目,指出在这个平台上的协作运行有利于填补海事大学间技术和操作水平方面的差距,加强学生与船员间相互了解航海习惯和文化背景、促进沟通与航海英语方面的训练,也有利于扩展船舶操纵模拟器的功能. 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 系统集成 航海模拟 航海教育与培训
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基于大型船舶操纵模拟器的洋口港LNG船舶靠离泊风险评估 被引量:10
15
作者 刘轶华 肖英杰 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2014年第2期290-293,共4页
基于大型船舶操纵模拟器的基础上对目前世界上新建造的Q-MAX型LNG船靠离洋口港LNG码头的风险进行评估.通过本船子系统和环境子系统和拖船子系统之间的有机组合,在模拟试验的基础上找出对靠离泊操作影响较大的风流浪的条件,并对其条件下... 基于大型船舶操纵模拟器的基础上对目前世界上新建造的Q-MAX型LNG船靠离洋口港LNG码头的风险进行评估.通过本船子系统和环境子系统和拖船子系统之间的有机组合,在模拟试验的基础上找出对靠离泊操作影响较大的风流浪的条件,并对其条件下进行更进一步的模拟及试验数据分析,建立相应的模型评价LNG船舶靠离泊风险. 展开更多
关键词 液化天然气 船舶操纵模拟 靠离泊 风险评估
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船舶操纵模拟器视景中的山形建模 被引量:4
16
作者 兰培真 金一丞 +3 位作者 尹勇 任鸿翔 孙腾达 刘斯云 《中国图象图形学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2001年第4期378-382,共5页
船舶操纵模拟器是一种能够部分模仿海上真实情况 ,专门为满足航海教育与培训、航海技术研究等目的而设计研制的装置 ,其核心技术之一是海上视景模拟 ,而地形地貌是海上视景中的重要组成部分 .根据船舶操纵模拟器实时视景显示的需要 ,在... 船舶操纵模拟器是一种能够部分模仿海上真实情况 ,专门为满足航海教育与培训、航海技术研究等目的而设计研制的装置 ,其核心技术之一是海上视景模拟 ,而地形地貌是海上视景中的重要组成部分 .根据船舶操纵模拟器实时视景显示的需要 ,在分析航行船舶对可视范围内重要岛屿与背景山脉的几何精度要求的基础上 ,提出了基于等高线的山形堆积建模和山形轮廓建模方法 ,并给出了山形轮廓图形的误差定义、有效适用范围 ,以及船舶操纵模拟器中地形建模的误差准则 ,该方法生成图形的数据量较小 ,其图形更新速率与几何精度能达到船舶操纵模拟器实时视景显示的要求 . 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 山形造型 仿真 视景生成 等高线 山形堆积建模 山形轮廓建模
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智能型船舶操纵模拟器的网络架构及其实现 被引量:3
17
作者 杨神化 陈国权 杨岳斌 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第2期45-49,共5页
在传统船舶操纵模拟器的基础上,针对其目标船不具备自动避让它船能力的现状,提出了将液压伺服平台、六自由度船模、自动避碰成果等引入新型船舶操纵模拟器的研发中,自主研发了智能型船舶操纵模拟器。将整个船舶操纵模拟器系统抽象成3个... 在传统船舶操纵模拟器的基础上,针对其目标船不具备自动避让它船能力的现状,提出了将液压伺服平台、六自由度船模、自动避碰成果等引入新型船舶操纵模拟器的研发中,自主研发了智能型船舶操纵模拟器。将整个船舶操纵模拟器系统抽象成3个相对独立的网络,提出了一种基于TCP的IOCP模型和基于UDP的阻塞模型相结合的通信网络架构,给出了系统的通信流程和通信协议。测试结果表明,这种解决方案较大地提高了船舶操纵模拟器的本船端容量,可以满足船舶操纵模拟器桌面系统的多本船端配置需求。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 船舶操纵模拟 智能目标船 网络架构 IOCP 阻塞模型
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船舶操纵模拟器中的系缆张力模型 被引量:3
18
作者 孙霄峰 尹勇 张秀凤 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-4,共4页
建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力... 建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力;否则,忽略系缆的自重,通过由系缆的应变曲线图拟合的多项式来计算系缆张力,并分别计算了系缆的水平张力和竖直张力。进行了系缆破断强度的计算,并对系缆张力是否超出安全负荷以及系缆是否破断进行了判断。计算实例验证了模型的正确性和实用性。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 船舶操纵模拟 系缆张力 船舶操纵运动数学模型 悬链线
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通航安全评估中船舶操纵模拟试验方法的应用 被引量:4
19
作者 高岩松 翁跃宗 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第1期72-74,80,共4页
结合开展码头工程通航环境安全评估的专题研究工作,探讨船舶操纵模拟试验方法在码头工程通航环境安全评估中的应用,该方法主要包括通过船舶操纵模拟器的模拟试验获取的模拟船舶运动参数和运动轨迹,应用航迹带宽度、潜在操船水域、效用... 结合开展码头工程通航环境安全评估的专题研究工作,探讨船舶操纵模拟试验方法在码头工程通航环境安全评估中的应用,该方法主要包括通过船舶操纵模拟器的模拟试验获取的模拟船舶运动参数和运动轨迹,应用航迹带宽度、潜在操船水域、效用函数和靠泊操纵危险度等概念,对拟建码头工程所需的航道宽度、船舶回旋水域和靠泊操纵的安全性进行分析和评判。实际应用表明,该方法能客观、合理地分析与评估码头工程的通航安全,具有较好的应用价值。 展开更多
关键词 水路运输 通航环境 安全评估 船舶操纵模拟
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船舶操纵模拟器环幕投影误差分析 被引量:2
20
作者 兰培真 金一丞 +1 位作者 邱志雄 周卫兵 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第4期752-753,780,共3页
根据大型船舶操纵模拟器研制的需要,对模拟器7通道270°宽视场角环幕投影视景的圆柱面环幕透视投影进行分析,建立了圆柱面环幕透视投影变换模型和圆柱面透视投影误差纠正模型。并针对大连海事大学的船舶操纵模拟器进行分析,求出该... 根据大型船舶操纵模拟器研制的需要,对模拟器7通道270°宽视场角环幕投影视景的圆柱面环幕透视投影进行分析,建立了圆柱面环幕透视投影变换模型和圆柱面透视投影误差纠正模型。并针对大连海事大学的船舶操纵模拟器进行分析,求出该模拟器环幕透视投影可能产生的最大误差及所需的误差纠正值。分析结果表明,该大型船舶操纵模拟器所作的误差校正满足航海模拟器对视景的误差要求。 展开更多
关键词 船舶操纵模拟 视景 圆柱面环幕 透视投影 误差
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