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基于控制中心的船舶驾驶模拟系统开发
| 论文题名： | 基于控制中心的船舶驾驶模拟系统开发 |
| 关键词： | 船舶驾驶模拟系统;产品开发;动力学性能;控制中心 |
| 摘要： | 船舶驾驶模拟器一直以来都是虚拟现实与船舶结合最为紧密的一部分，它利用计算机图形学的技术生成一个贴近真实效果的海洋场景、岛屿地形以及虚拟的船舶驾驶系统，为学员和操纵人员提供实船设备与虚拟驾驶环境之间的交互，对学员训练素质的提高，船舶性能的检测以及进出港口的技术分析起着至关重要的作用和影响。 本文在Visual Studio2008、SQL2000、OpenSceneGraph以及Matlab/Simulink的基础上，完成了从船舶推进仿真模型到虚拟海洋场景的建模，并实现了不同软件平台之间的数据通信。针对镇江船厂生产的全回转拖轮，本文采用MMG建模思想，针对不同漂角，采用两种不同的水动力导数模型对船舶建立船舶受力方程，船舶推进方程，并采用四阶龙格库塔法对方程求解得到船舶的运动轨迹及航向。同时采用quadtree方法建立网格，并计算出网格顶点包含的高度图投影在相机中的高度，并与设定的极限值作比较，然后基于海浪统计频谱和快速傅立叶变换方法实时生成海面高度场；利用粒子系统模拟海洋场景中的雨雪气候；最后通过UDP和ADO协议实现各个软件平台的数据通信，实现了以全回转拖轮操纵模型为基础的虚拟海洋漫游。 本系统具有比较真实的虚拟海洋场景，客观的船舶动力分析计算。在不断完善和升级的基础上，其仿真效果和操纵性能也会逐步提升，对虚拟船舶驾驶的训练有着较强的实用价值，并为下一步的多功能多类型的海工模拟器、飞机模拟器提供坚实的技术平台。 |
| 作者： | 聂垒鑫 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 陈宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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