航海模拟器中的视景系统

从航海模拟器对视景系统的基本要求出发,对在选择航海模拟器视景系统的软硬件开发平台时首先要考虑的因素,例如分辨率、更新速率、水平视场角、视景的复杂程度、真实感及图像质量等作了详细分析,提出了具体指标和现阶段一些切实可行的措施,这些指标和措施已成功地应用于“大型船舶操纵模拟器”中,获得国内外同行的一致好评,事实证明这种选择是正确的。     

航海模拟器和航海教育及培训(英文)

航海模拟器已广泛应用于航海教育和培训、工程论证和相关领域的科学研究。从某种程度上讲 ,航海模拟器已成为评价航海院校教学条件的一个重要指标。与STCW 78公约相比 ,STCW78 95修正案较大篇幅地增加了在航海教育、培训和评估方面使用模拟器的有关规则 ,无疑这将对航海模拟器的发展起到推波助澜的作用。航海模拟器的发展既受到各种技术发展的影响 ,也深受相关条约的制约     

航海模拟器视景的研究

在对ＯｐｅｎＧＬ所采用的坐标系及各种变换作了详细地分析和论证的基础上，就建立航海模拟器视景显示过程中的模型视变换阵进行了捻地，对ＯｐｅｎＧＬ采用的透视投影变换及透视投影变换阵作了细致地分析与推导，并由此对正确设置视见体参数提出了具体的建议。     

航海模拟器的功能

《从STCW 78／95公约》对航海模拟器的要求出发，结合近年来在模拟器教育培训中的实践，分析航海模拟器中尚不完备的功能，提出一些可以进一步提高航海模拟器性能的设想，使功能完备的航海模拟器以满足包括BRM在内的各种船员培训的要求，更好地为航海教育和科研服务。     

航海模拟器视景系统中山形模拟的分形插值算法

将分形这样一个描述非规则对象的有效手段运用到具体的应用当中,将分形插值方法同物体的多边形表示法相结合来构造航海模拟器视景中山脉的多边形和顶点数据,这样既保证了系统的实时性要求,又使得所生成的景物具有较高的复杂度和真实性,并给出了具体的实现方法和步骤。     

航海模拟器视景的建模

在简述DWB建模工具结构和功能的基础上,详细介绍航海模拟器视景建模工作的步骤及几种典型物体的建模方法。阐述如何使用纹理、LOD等关键技术来保证所建模型的准确性、真实性和实时性。这些方法和技术在“大型船舶操纵模拟器”项目中应用,取得了令人满意的效果。     

航海模拟器系统中的两级组播算法

为改变航海操纵模拟器系统的规模和其发展受到系统资源的制约这一现状，从如何有效地减少网络延迟和避免网络阻塞等方面考虑，结合数据分发管理机制提出了有效的组播通信方案，大大缓解了系统资源耗费，提高了网络的有效利用率和系统的可扩缩性和可靠性。在模拟器上运行结果令人满意。     

航海模拟器视景中夜景和雾景研究

详细介绍了航海模拟器视景中夜景和雾景生成的一般方法,并首次对夜景中灯光的能见距离以及雾景的能见距离作了定量分析,提出了保证图形显示准确性的方法,所得出的理论和方法应用在交通部重点科研项目“多功能航空高安全仿真系统”中,取得了令人满意的效果。     

航海模拟器中星空视景的建模与仿真

为了完善航海模拟器视景库,提高三维视景的逼真度,在视景系统中添加对星空天体运动的仿真.采用FK5星表数据进行数学建模,以航海模拟器中实时获取的系统时间和观测经纬度为参数,计算天体在第二赤道坐标系中的位置;根据球面天文学的知识,进行坐标转换,获得天体相对于观测者所在空间直角坐标系中的坐标;由太阳和月球间的相对位置决定月相,利用得到的计算结果进行星空视景的绘制,并将程序集成到航海模拟器视景系统中,实现场景漫游.仿真结果表明,该方法实现的星空视景符合航海模拟器的精度要求和虚拟场景中漫游的实时性要求.     

航海模拟器视景中本船船首图形的绘制

根据图形系统软硬件平台的不同,分析了航海模拟器中本船船首图形显示的特点,提出了基于Overlay、Stencil buffer、Z buffer 和几何绘制四种本船船首图形的绘制方法,对前三种方法的绘制步骤和波理源的处理也作了具体的介绍。用这三种方法绘制的船首图形图像逼真,真实感强,而且仅需绘制一次,大大提高了画面的更新速率,可用于图形硬件平台比较低的视景系统中。     

面向对象的航海模拟器细节层次视景建模

视景建模是航海模拟器视景仿真研究的一个重点，复杂的三维航海场景建模和三维数据的管理是航海模拟器视景仿真中必须解决的问题，它是航海模拟器视景仿真成功与否的关键所在，为引提出了一种面向对象的航海模拟器三维视景模型的细节层次数据结构，讨论了基于这种数据结构的实时视景仿真系统的实现。     

航海雷达与ARPA模拟器教学的研究与实践

航海教育具有国际性,航海技术学科是应用性、实践性很强的学科,其实践教学是非常重要的环节.针对国际海事组织的STCW78/95公约提出的航海类专业人才的培养必须注重适任性（即在传授知识的基础上着重能力的培养）,进行航海雷达与自动雷达标绘仪模拟器实践教学的研究,丰富了航海技术实践教学体系,大大提高课程教学效果.其成果充分表明航海模拟器训练是一种很好的航海实践教学手段。     

轮机模拟器燃油系统仿真软件(英文)

基于燃油系统的数学模型 ,仿真软件模拟了轮机模拟器主机和发电柴油机燃油系统的功能。对系统的主要设备进行了仿真 ,例如 :重油柜、柴油柜、放残柜、增压泵、供油泵、循环泵、滤器、流量计、粘度计、所有阀及它们的控制面板。该软件能训练学生或学员判断故障的能力 ,软件有许多故障设置 ,以及许多报警点和燃油系统的参数 ;而且 ,界面友好 ,易于学生操纵和学习     

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。     

航海模拟器中的太阳视运动轨迹的算法

在传统天文学的天体视运动轨迹计算方法的基础上,给出一种在航海模拟器中应用的太阳视运动轨迹的计算方法,并且针对太阳在视运动当中高度变化的特点,提出了一种新的坐标变换方法,以逼真模拟太阳的视运动.     

航海模拟器中基于物理方法实现旗子的动态仿真

为提高模拟器中旗子仿真视景的真实性,基于物理方法,考虑风向、船速和航向等因素对旗子的影响,编写C++程序实现旗子的动态模拟.根据简化的弹簧-质点模型,实时分析每个质点的受力,运用显示欧拉法计算质点的三维空间位置,使用OpenGL纹理映射技术实现旗子在不同风级下的飘扬效果.     

全任务航海模拟器的航迹保持算法

为满足全任务航海模拟器的功能需要,采用Visual C++重新进行设计,改进了原用C语言实现的船舶航迹自动舵.航迹保持算法采用间接式算法,超出偏差带时采用多模态控制,使船舶回到偏差带以内;航向保持采用常规PID控制算法.仿真结果表明,风力7级时,在超出偏差带或转向时船舶均能自动回到预定航线上,最大航迹偏差为2 n mile.采用VC实现的航迹自动舵可满足航海模拟器的功能要求.     

模拟器视景系统中太阳及镜头光晕的绘制

为解决现有航海模拟器视景系统中对太阳及镜头光晕的模拟不完善、无法显示太阳、不能控制太阳及镜头光晕效果等问题,提出基于OpenGL和Cg绘制太阳及镜头光晕的方法.讨论光晕分布、纹理及融合等技术,并引入光晕边界的概念,实现光晕的淡入淡出.采用光线投射方法判断太阳与其他物体的遮挡关系,解决了z缓冲区方法无法判断视见体外物体的可见性问题,并利用顶点着色器技术对该方法进行优化.结果显示,该法简单,易于实现,绘制效果真实,满足航海模拟器对视景系统的实时性和逼真度要求.     

步进电机变频控制在航海罗经模拟器中的应用

针对航海罗经模拟器在偏转角度不同时需要不同的旋转速度,介绍了利用单片机控制步进电机的变频输出,进而实现控制罗经数据转盘具有不同的旋转速度.与传统的遮光盘控制相比,使用步进电机驱动控制的航海罗经模拟器具有控制精度高、响应速度快等优点.     

智能航海模拟器的设计与实现

针对现有航海模拟器的缺陷,利用PIDVCA方法开发智能型航海模拟器.新型智能型航海模拟器中目标船具备自动避让能力,智能本船可在复杂会遇局面下提供避让方案,供学员参考,并可更逼真模拟海上的真实航行环境.大量仿真试验说明,采用PIDVCA方法集成的新型智能航海模拟器切实可行,可有效提高航海模拟器的品质.