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。     

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.     

一种船舶操纵离线模拟系统及其应用

在建立船舶操纵模拟自动舵系统的基础上建立了船舶操纵运动离线模拟系统。该系统可以快速模拟船舶在风浪流和限制性航道等各种复杂外环境作用下的操纵运动，研究外荷载对船舶操纵的影响，从而可以从船舶安全出入港角度定量考虑港口航道的优化设计问题，实际应用表明，所建系统模拟结果与船模试验结果有较好的一致性。     

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。     

二自由度载人船舶运动模拟器

最近,我校船舶操纵性实验室研制了二自由度船舶运动模拟器并通过了鉴定。二自由度载人船舶运动模拟器是在陆上复制和模拟船舶在海上运动的装备。它由模拟操纵转台、电液伺服系统、安全保护系统和电子模拟计算机等部分组成。模拟操纵转台由2.2米×2.1米×2.1米操纵舱和外框组成,操纵舱内可容纳3人,装有操舵、调水等操纵装置和显示仪表。其作用原理是操纵舱内的操纵动作变为电信号输入到电子计算机,计算机模拟操舵和船舶运动,计算机解得运动参数,驱动转台作纵横倾运动并由操纵舱内的仪     

吊舱推进船舶操纵性仿真研究

为进一步提高吊舱推进船舶的操纵性能,根据船舶在操纵过程中的运动状态,建立了吊舱推进船舶综合仿真模型。分析吊舱推进器推力大小、回转角度与船舶操纵的关系,改进了现有三自由度非线性船舶运动方程,提出了吊舱推力矢量模型以及具体计算方法。在Matlab平台下分别实现了吊舱推进船舶和传统推进船舶模型的仿真,并比较了这两种船的回转操纵和Z形操纵性能。结果表明该模型能正确地反映吊舱推进船舶操纵运动状态并为吊舱推进控制技术的研究提供了可信的数学模型。     

安徽省淮河流域内河船舶数学建模及实船试验

为构建安徽省内河航道中代表船型的数学模型，以船舶实船试验为手段，获取其内河代表船型航行参数，并根据相关测试数据对船舶进行数学建模。在实船试验的同时能够同步获取航经水域水流和水深数据，根据船舶响应模型，修正和拟合相关船舶运动参数，提高船舶操纵数学模型的精度，使得后续模拟试验的结果更具普遍性。     

上海交大二自由度载人船舶运动模拟器

我校最近建成的二自由度载人船舶运动模拟器是仿制船舶在海上运动的地面装备。它由模拟操纵转台、电液伺服系统、安全保护系统和电子模拟计算机等组成。它可用于设计阶段模拟设计船的各种限定操纵和应急操纵,预报设计船的操纵性;亦可用于研究船舶闭环系统中各操纵环节,包括人的操纵作用等。本文简要介绍其用途、工作原理、技术指标和性能、设计特点等方面内容。     

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。     

大型重载集装箱船倒拖出港的可行性研究

利用船舶操纵模拟器来模拟试验研究新的引航技术，主要研究了大型重载集装箱船从张华浜码头拖尾航出港的可行性。     

船舶操纵安全综合评判数学模型的研究

在进行广泛的船舶操纵安全调查的基础上，应用模糊综合评判法，ＡＨＰ法建立了船舶操纵安全综合数学模型，并将该模型应用到自行设计的仿真系统上，取得了令人满意的结果。     

港口航道和码头通航安全评估

为了满足对福建液化天然气站线10万t级液化天然气船舶码头工程通航安全评估需求,就通航安全评估工作中的船舶操纵模拟器运用、船舶运动数学模型的建立、电子海图和码头CAD数据转换及叠加、虚拟通航环境生成、评估仿真模拟试验方案的设计与实施以及船舶航迹带生成系统等关键技术问题进行简要的论述.且运用大型船舶操纵模拟器和船舶航迹带生成系统,对10万t级液化天然气船舶的航行安全问题进行仿真模拟,并对模拟仿真结果进行分析评价,进而提出通航安全方面的合理化建议.     

船舶Z形操纵试验的数值模拟

建立三维黏性流数值水池,采用CFD方法对船舶Z形操纵试验进行数值模拟研究.利用重叠网格技术实现船舶航行中的姿态变化,通过求解RANS方程和船舶运动方程,并结合单相Level Set方法,对船舶在开敞水域黏性流场Z形操纵试验进行数值模拟.以"育鲲"轮为对象,数值模拟10°/10°Z形试验.结果表明,计算结果和实船试验数据吻合度较高.     

超大型船舶旋回性能的探讨

在操纵模拟器上进行大型船舶模拟试验的基础上，结合本科数学实践和多年的航海经历，分析得出了影响超大型船舶旋回性能的主要因素除船型、船速、吃水差、舵面积外，还有舵角和装载状态。     

船舶操纵运动仿真及其理论研究

建立了船舶操纵运动仿真数学模型，给出了一种新的风力和风力矩数学模型并预报了船舶在风作用下的操纵运动，提出了估算浅水中船体水动力的方法，预报了船舶在浅水中的操纵性能，研究了边界元理论在船体水动力计算中的应用，并利用理论计算结果，预测了船舶的回转运动及Ｚ形操纵。     

青岛20万吨级航道设计的模拟

为了充分讨论青岛港区２０万吨级矿石专用码头航道设计方案，利用大连海事大学的船舶操纵模拟器对其各种方案进行了模拟论证，根据模拟结果对各种设计方案给出了客观的 价，事实证明计算机模拟是验证航道设计方案可靠，经济而安全的方法。     

船舶锚泊操纵运动预报与分析

结合船舶操纵模拟器的开发,建立了船舶锚泊操纵运动数学模型,以预报分析船舶在锚泊操纵全过程中各种动态运动响应.提出了一种较为合理的锚抓底力的数学计算模型,并计入抓底走锚等影响,给出了具体的数值计算方法.整个模型包括：水面船舶采用MMG模型来进行建模,并计入低速时水动力的影响;水下锚链因其运动是一种三维动态运动,采用针对海洋缆索系统的集中质量法来描述其运动;锚自身因其尺度很小,在确定其抓力的基础上将其视为锚链的一个节点,溶入到锚链的运动控制方程中去.最后,应用该模型对一水面船舶进行了锚泊操纵运动计算,并对比分析了不同情况下的锚泊操纵性能,给出了一些规律性的定性结论.     

大型船舶靠泊操纵的安全评价

为了适应船舶大型化的发展和提高船舶靠泊港的效率,把人,船,环境系统作为分析的对象,利用事件树分析法对影响大型船舶泊操纵安全的各因素进行分析,根据效用函数法,评价靠泊操纵 指标,并通过计算机模拟设计出一种科学,实用的合评价大型航船靠泊操纵安全的方法。     

规则波中船舶操纵与垂荡、纵摇耦合运动模拟与特性分析

采用MMG分离模型的思路,在船舶六自由度操纵性运动方程中叠加波浪垂荡力和纵摇力矩,构成波浪中船舶操纵与垂荡、纵摇耦合动力学模型,用来模拟规则波中船舶操纵与垂荡、纵摇耦合运动特性。其中的波浪力由切片法计算,船舶航向保持采用PD控制模式。采用耦合动力学模型计算了某船在规则波中保持航向时的垂荡、纵摇运动,并与试验结果进行了比较。两者的幅频曲线形式上基本一致,间接证明了耦合动力学模型的有效性。进而采用该模型计算了该船在不同浪向角和航速下保持航向稳定的垂荡、纵摇运动,以垂荡、纵摇等值极坐标曲线形式表征了船舶规则波浪中操纵与垂荡、纵摇的耦合运动特性。     

狭水道内大型船舶操纵安全评价方法

为了适应船舶大型化的发展和提高船舶进行出港的效率,通过对影响船舶操纵安全的各因素的分析,设定了评价操纵安全的指标,通过计算机模拟和专家调查得出各指标值。然后把隐患指标和风险指标结合起来考虑,运用模糊综合评价方法,设计出一种科学、实用的动态综合评介狭水道内船舶操纵安全的方法。