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海上起重船作业视景仿真系统设计研究
| 论文题名： | 海上起重船作业视景仿真系统设计研究 |
| 关键词： | 海上起重船;海洋工程作业;人员培训;视景仿真;系统设计 |
| 摘要： | 起重船是海洋工程作业中的必备工程船，在海上平台安装、大型桥梁工程建设、海洋能源开发等工程项目中起着不可替代的作用。海上起重作业是一个极其复杂的多系统协同过程，利用先进的虚拟仿真技术构建海上起重作业视景仿真系统，不仅能够满足海上起重作业人员培训、方案预演等功能，一定程度上解决实船训练高风险、耗资巨大等问题，而且能起到显著提高作业效率和提升作业安全性等目的。 本文以海上起重作业实际工艺流程为基础，以作业过程中不同工位人员的实际操作为依据，设计出仿真培训科目，在此基础上结合仿真培训人员的实际需求，构建起海上起重作业半物理仿真培训系统。系统采用先进的HLA框架模式，具体包括：集成管理系统、多通道视景系统、教练员系统、半物理操作系统、数学模型系统、UI系统、动力定位系统等模块。 本文在上述研究、策划的基础上着重进行了如下方面的工作：(1)设计开发出仿真系统的可视化模块，为用户提供逼真、高沉浸感的实时作业场景，具体包括：作业船、辅助船、海洋大气环境、海洋组块、主辅吊机等甲板作业机械等；(2)仿真实施过程人机交互动作行为的设计，包括吊机的变幅、回转，吊绳(柔性体)的真实摆动，船舶六自由度运动等；(3)可视化模块数据通讯的实现，包括船、吊机、吊物等对象与动力定位、数学模型、操作台等仿真盟员的数据通讯；(4)仿真系统的人机交互界面的设计。 本文最后用实船工艺数据对仿真系统进行了总体测试，结果显示：仿真系统能顺利完成整个起重作业过程，系统运行流畅、视景效果逼真，动作行为真实可信，达到了预期的设计目标。 |
| 作者： | 班帅 |
| 专业： | 设计艺术学 |
| 导师： | 李震 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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