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航海仿真虚拟环境的海浪视景生成技术 被引量：26
1
作者 尹勇 任鸿翔 +1 位作者 张秀凤 金一丞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第3期313-315,共3页
分析了海面浪花的生成条件,用粒子系统和图象合成相结合的方法,实现了动态海面及海面浪花的实时仿真。在模拟船舶周围浪花时,作者提出了椭圆模型,可方便地确定粒子的随机初始位置,通过调整粒子在椭圆上的限定范围,可用同一粒子系统,分... 分析了海面浪花的生成条件,用粒子系统和图象合成相结合的方法,实现了动态海面及海面浪花的实时仿真。在模拟船舶周围浪花时,作者提出了椭圆模型,可方便地确定粒子的随机初始位置,通过调整粒子在椭圆上的限定范围,可用同一粒子系统,分别模拟出船体首部、尾部以及其它部位的兴波,并给出了粒子各属性的确定方法。 展开更多
关键词 航海仿真系统 虚拟环境 海浪视景生成技术 计算机仿真
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航海雷达模拟器中真实感雷达图像的仿真 被引量：11
2
作者 丛琳 任鸿翔 +1 位作者 刘彤 张新宇 《中国航海》 CSCD 北大核心 2011年第4期5-8,56,共5页
随着图形图像技术、虚拟现实技术的发展,用户对雷达模拟器中雷达图像的逼真程度要求越来越高。为了提高雷达图像的仿真效果,建立了高、低潮状况下的雷达数据以体现不同潮汐状况时雷达图像的差别;设计了遮挡判断方法,从而更准确地判断岸... 随着图形图像技术、虚拟现实技术的发展,用户对雷达模拟器中雷达图像的逼真程度要求越来越高。为了提高雷达图像的仿真效果,建立了高、低潮状况下的雷达数据以体现不同潮汐状况时雷达图像的差别;设计了遮挡判断方法,从而更准确地判断岸线之间以及岸线内部的遮挡关系;改进岸线回波生成方法,实现了不同类型岸线的不同回波效果;采用展宽目标的方法,实现了岸线内部的填充效果。所做工作已应用到航海雷达模拟器中,仿真效果良好。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 航海雷达模拟器 雷达图像 仿真 遮挡判断
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船舶运动控制虚拟现实交互式仿真系统 被引量：7
3
作者 郭晨 杨国勋 +2 位作者 孙建波 沈智鹏 徐黎黎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第5期940-942,共3页
提出并生成一种应用虚拟现实技术,可使仿真过程可视化的船舶运动控制交互式仿真系统。它使研究者可以在实验室环境下更好地研究船舶航向,航迹,减摇等船舶运动控制系统,直接获得系统的动态和静态特性,实现实时跟踪和监控船舶运动控制多... 提出并生成一种应用虚拟现实技术,可使仿真过程可视化的船舶运动控制交互式仿真系统。它使研究者可以在实验室环境下更好地研究船舶航向,航迹,减摇等船舶运动控制系统,直接获得系统的动态和静态特性,实现实时跟踪和监控船舶运动控制多种算法的可视化仿真过程。 展开更多
关键词 虚拟现实 仿真系统 可视化 船舶运动 控制算法
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半潜船航海模拟器的压载水系统仿真 被引量：12
4
作者 张显库 金一丞 尹勇 《中国航海》 CSCD 北大核心 2008年第3期230-235,共6页
为了提高半潜船操纵及船员培训水平,用VB实现了半潜船航海模拟器的压载水系统仿真。建立了空压机、泵、压载舱的压力、电流、液位数学模型,以动画和数字形式显示空压机的电流和压载舱的液位、容积和压力。系统由61个窗体组成,采用随机... 为了提高半潜船操纵及船员培训水平,用VB实现了半潜船航海模拟器的压载水系统仿真。建立了空压机、泵、压载舱的压力、电流、液位数学模型,以动画和数字形式显示空压机的电流和压载舱的液位、容积和压力。系统由61个窗体组成,采用随机数据读取方式与船舶配载计算系统通信,传送各舱容积并获取船舶吃水和姿态角度数据。经过测试系统能够模拟半潜船的各项实际压排水情况,仿真效果令人满意。 展开更多
关键词 船舶、舰舶工程 半潜船 压排水 仿真 航海模拟器 空压机 数学模型
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船舶航向-主机综合智能控制的虚拟仿真 被引量：7
5
作者 郭晨 孙建波 +2 位作者 史成军 沈智鹏 徐黎黎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期278-280,共3页
提出并实现一种基于虚拟现实技术的船舶航向与主动力装置综合智能控制的可视化交互式仿真系统。论文建立了状态空间型船舶平面运动数学模型,给出该仿真系统的结构,讨论了系统的主要功能。本仿真系统支持红外跟踪立体眼镜,立体头盔等虚... 提出并实现一种基于虚拟现实技术的船舶航向与主动力装置综合智能控制的可视化交互式仿真系统。论文建立了状态空间型船舶平面运动数学模型,给出该仿真系统的结构,讨论了系统的主要功能。本仿真系统支持红外跟踪立体眼镜,立体头盔等虚拟现实视觉设备并具有立体机舱声音效果。论文给出部分具有沉浸感的三维船舶运动和主机控制的虚拟现实仿真场景。 展开更多
关键词 船舶运动 船舶主机 智能控制 仿真系统 虚拟现实
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V.Dragon 2000分布式航海仿真系统中的图形技术 被引量：8
6
作者 尹勇 任鸿翔 +1 位作者 金一丞 孙腾达 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第5期617-619,625,共4页
介绍了V.Dragon 2000分布式航海仿真系统的体系结构和采用的图形技术:视景生成技术、雷达图象生成和电子海图显示技术。从仿真系统的实时性和真实感的角度出发,着重介绍了视景生成技术中基于海浪谱的不同浪级海面的仿真模型、基于粒子... 介绍了V.Dragon 2000分布式航海仿真系统的体系结构和采用的图形技术:视景生成技术、雷达图象生成和电子海图显示技术。从仿真系统的实时性和真实感的角度出发,着重介绍了视景生成技术中基于海浪谱的不同浪级海面的仿真模型、基于粒子系统和图象合成的船舶航迹流仿真模型和基于海图等高线数据的三角优化构网算法,这些算法可实现海面和船舶航迹流的实时动态仿真,并可自动实现真实港口的地貌建模,方法简单、实用。 展开更多
关键词 船舶 电子海图 计算机仿真 V.Dragon2000 分布式航海仿真系统 图形技术
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基于混合智能技术的船舶运动控制仿真研究 被引量：10
7
作者 杨国勋 郭晨 贾欣乐 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第5期637-640,共4页
将混合智能技术应用于船舶航向控制,对控制器的参数进行离线学习,对其结构、参数与规则权重进行了在线调整,可以在一定程度上解决船舶运动中的不确定性问题,仿真表明该算法是可行的。
关键词 混合智能技术 船舶 运动控制 仿真 离线学习 在线学习 操纵性
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船舶自动舵控制算法仿真测试平台 被引量：11
8
作者 张国庆 张显库 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第2期1-5,21,共6页
为了方便科研人员进行船舶运动控制算法研究,采用Visual Basic 6.0开发了一套基于Norrbin六自由度非线性船舶运动数学模型的船舶自动舵控制算法仿真测试平台。该平台提供了标准的输入、输出数据接口,用户据此编写航向保持控制算法,不限... 为了方便科研人员进行船舶运动控制算法研究,采用Visual Basic 6.0开发了一套基于Norrbin六自由度非线性船舶运动数学模型的船舶自动舵控制算法仿真测试平台。该平台提供了标准的输入、输出数据接口,用户据此编写航向保持控制算法,不限编程语言和控制算法类型。大量的航海计算、船舶运动数学模型、海况干扰、海图显示、曲线显示、航线规划、报警等程序由测试平台给出。测试结果可与内设算法进行比较,并以简易海图、数字、曲线、综合性能指标的形式显示。以自行设计的航向保持PD控制器作为外接控制器对本系统进行测试,结果令人满意。本测试平台具有界面友好、简洁易用、成本低廉的优点。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 自动舵 控制算法 测试 平台
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航海模拟器中测天定位的仿真研究 被引量：4
9
作者 江杰 尹勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期63-66,共4页
为了实现六分仪测天定位的计算机模拟,综合计算机图形学和航海天文学知识,建立了六分仪测天定位数学计算模型,提出了一种在航海模拟器中模拟六分仪测天原理的视景绘制方法,最终实现了测天定位原理的计算机模拟。仿真结果表明,该研究成... 为了实现六分仪测天定位的计算机模拟,综合计算机图形学和航海天文学知识,建立了六分仪测天定位数学计算模型,提出了一种在航海模拟器中模拟六分仪测天原理的视景绘制方法,最终实现了测天定位原理的计算机模拟。仿真结果表明,该研究成果可实现天体定位原理的计算机模拟,从而为天文航海教学提供了直观便捷的手段,对提高学生对六分仪测天定位过程的深刻了解和天体定位导航仿真研究打下了基础。 展开更多
关键词 航海模拟器 星空视景 天体导航 测天定位 OPENGVS
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三维图形绘制生成航海雷达回波的强度仿真 被引量：2
10
作者 曹士连 金一丞 尹勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2076-2084,共9页
现有航海雷达模拟器的回波图像对物标间的遮挡判断不明确,回波强度不能有效反映电磁波传播的物理特性。在分析射线跟踪方法的基础上,提出了以三维视景库为数据源,通过视景图形绘制方法生成航海雷达图像。提出了基于雷达方程的航海雷达... 现有航海雷达模拟器的回波图像对物标间的遮挡判断不明确,回波强度不能有效反映电磁波传播的物理特性。在分析射线跟踪方法的基础上,提出了以三维视景库为数据源,通过视景图形绘制方法生成航海雷达图像。提出了基于雷达方程的航海雷达回波强度计算模型,以ITU建议标准为参考计算模型中的大气传播损耗、降雨损耗和云雾损耗,结合图形绘制流水线实现回波强度计算。仿真试验证明该方法生成的航海雷达图像物标遮挡关系明确,回波强度变化合理,真实感明显提高。 展开更多
关键词 雷达图像 回波强度 图形绘制 GLSL
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航海雷达仿真数据生成算法及实现 被引量：1
11
作者 张新宇 陈华 +1 位作者 姚舜 陈向 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第4期6-10,共5页
为生成任意范围内的雷达仿真数据以满足航海模拟器对雷达图像连续性的要求,提出一种航海雷达仿真数据生成算法。从多种比例尺的S-57标准电子海图中提取出海图数据作为雷达仿真原始数据,提出一种基于前向距离的离群点索引算法裁剪该数据... 为生成任意范围内的雷达仿真数据以满足航海模拟器对雷达图像连续性的要求,提出一种航海雷达仿真数据生成算法。从多种比例尺的S-57标准电子海图中提取出海图数据作为雷达仿真原始数据,提出一种基于前向距离的离群点索引算法裁剪该数据的边界线,存储数据分段并构建缓冲区进行数据合并去重,根据待拼接原始海图比例尺和数据密度的大小提出基于中值连接法和误差分配理论的衰减连接法进行图像缝隙的自动连接。用VC++编程实现航海雷达仿真数据生成软件的开发,其功能包括文件选择、数据提取、数据筛选、边界线裁剪和雷达仿真数据合并。以江苏洋口港的93张海图为例,生成的大范围雷达仿真数据连续,能达到逻辑无缝、物理无缝的图像拼接效果,能满足航海模拟器的实际需求。 展开更多
关键词 船舶工程 雷达仿真数据 离群点索引 误差分配 航海模拟器 电子海图
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半潜船航海模拟器的压载水系统仿真 被引量：1
12
作者 张显库 金一丞 尹勇 《中国航海》 CSCD 北大核心 2008年第2期121-121,共1页
为了提高半潜船操纵及船员培训水平，用VB实现了半潜船航海模拟器的压载水系统仿真。建立了空压机、泵、压载舱的压力、电流、液住数学模型，以动画和数字形式显示空压机的电流和压载舱的液位、容积和压力。
关键词 压载水系统 航海模拟器 半潜船 仿真 船员培训 数学模型 空压机 压载舱
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渔网的动态仿真及可视化研究 被引量：1
13
作者 高帅 尹勇 +1 位作者 孙霄峰 廉静静 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期44-48,80,共6页
为提高渔船操作模拟器视景系统的可视化效果,提出并实现了一种基于物理模型的三次B样条插值曲线绘制渔网和手纲的方法;考虑到可视化系统的实时性,通过简化网具系统的几何模型,构造三次B样条插值曲面实现了基于物理模型的B样条插值曲面... 为提高渔船操作模拟器视景系统的可视化效果,提出并实现了一种基于物理模型的三次B样条插值曲线绘制渔网和手纲的方法;考虑到可视化系统的实时性,通过简化网具系统的几何模型,构造三次B样条插值曲面实现了基于物理模型的B样条插值曲面的渔网可视化;根据视点距渔网的远近分别调用B样条插值曲线和B样条插值曲面方法进行渔网建模,从而既提高了系统的实时性,又保证了绘制渔网的逼真度。 展开更多
关键词 渔船操作模拟器 网具系统数学模型 B样条曲面 柔性物体可视化
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基于仿射变换的双克令吊装卸动态仿真算法 被引量：1
14
作者 史国友 贾传荧 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1840-1844,共5页
提出一种基于仿射变换的双克令吊联合装卸重大件货物的动态仿真快速算法。该算法是将在三维空间中6参数的非线性方程组经仿射变换后,变为二维平面上的4参数的非线性方程组,对此方程组运用最优化方法进行迭代求解,再经仿射反变换得到原... 提出一种基于仿射变换的双克令吊联合装卸重大件货物的动态仿真快速算法。该算法是将在三维空间中6参数的非线性方程组经仿射变换后,变为二维平面上的4参数的非线性方程组,对此方程组运用最优化方法进行迭代求解,再经仿射反变换得到原非线性方程组的最终解。在此算法和基于OPENGL的三维视景显示等算法基础上,设计并实现了重大件货装卸仿真系统,实践证明这一算法的实现加快了系统的仿真速度,结果令人满意。 展开更多
关键词 仿射变换 重大件货 动态仿真 装卸 OPENGL 视景模型
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基于MATLAB的船舶减摇鳍控制系统仿真 被引量：5
15
作者 李晖 郭晨 李晓方 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期295-296,共2页
利用 MATL AB对船舶减摇鳍控制系统进行了可视化仿真 ,采用了把系统的动态仿真模型与图形界面相结合的方法 ,运用仿真的结果控制图形界面中的模型 ,从而使得对于不同海浪干扰下 。
关键词 减摇鳍 MATLAB语言 系统仿真 图形界面
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带有资格迹的模糊CMAC控制仿真研究
16
作者 沈智鹏 郭晨 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第11期2604-2607,共4页
提出一种带有资格迹的模糊CMAC控制器(FCE),资格迹的引入可以对控制系统进行超前预测,提高系统的稳定性。研究了FCE系统的构成,并推导其学习算法。为适用于在线控制,给出了高效的FCE算法实现方案。应用于船舶航向控制的仿真结果表明,当... 提出一种带有资格迹的模糊CMAC控制器(FCE),资格迹的引入可以对控制系统进行超前预测,提高系统的稳定性。研究了FCE系统的构成,并推导其学习算法。为适用于在线控制,给出了高效的FCE算法实现方案。应用于船舶航向控制的仿真结果表明,当存在风浪干扰海况下,船舶航向的控制仍能取得令人满意的效果。 展开更多
关键词 资格迹 模糊CMAC FCE控制器 船舶航向控制
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船舶动力定位控制算法测试仿真系统 被引量：4
17
作者 钱小斌 尹勇 +2 位作者 神和龙 孙霄峰 张秀凤 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2028-2034,共7页
为克服动力定位控制算法的实船测试具有风险大、调试周期长、费用高的缺点,设计了船舶动力定位控制算法测试仿真平台。建立了动力定位船舶的运动数学模型和风浪流等海洋环境对船舶的扰动模型,分析了动力定位船舶的运动特点,提出仿真平... 为克服动力定位控制算法的实船测试具有风险大、调试周期长、费用高的缺点,设计了船舶动力定位控制算法测试仿真平台。建立了动力定位船舶的运动数学模型和风浪流等海洋环境对船舶的扰动模型,分析了动力定位船舶的运动特点,提出仿真平台的设计要求,介绍了仿真系统的功能框架和实现、测试流程以及相关的接口。以一艘动力定位供给船为研究对象,采用模型预测控制算法进行"自动定位模式"的测试,测试结果表明:该仿真系统能够验证动力定位控制算法的有效性和鲁棒性,减少实船试验带来的风险和时间,对动力定位控制算法的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 动力定位系统 测试 仿真 控制算法
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半潜船潜浮仿真及计算机辅助控制系统 被引量：1
18
作者 漆勇 张显库 苏作靖 《中国航海》 CSCD 北大核心 2013年第1期54-59,共6页
为了安全运输海洋工程结构物、降低船员疲劳程度,用VB实现了半潜船潜浮仿真及计算机辅助控制系统。在原"泰安口"半潜船压载水仿真系统基础上,设计了半潜船潜浮作业自动控制逻辑,能自动控制半潜船空载下潜、空载上浮、载货下... 为了安全运输海洋工程结构物、降低船员疲劳程度,用VB实现了半潜船潜浮仿真及计算机辅助控制系统。在原"泰安口"半潜船压载水仿真系统基础上,设计了半潜船潜浮作业自动控制逻辑,能自动控制半潜船空载下潜、空载上浮、载货下潜、载货上浮;同时还增设了半潜船潜浮作业实时动画仿真模块,不但能动态地模拟压载水系统自由压排水、空压机式压排水以及泵式压排水工作的全过程,还以Flash动画的形式实时模拟了半潜船潜浮进度。经测试能够控制半潜船下潜上浮功能,且仿真效果令人满意。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 半潜船 仿真 控制
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大连滨海湿地景观格局变化及其驱动机制 被引量：35
19
作者 姜玲玲 熊德琪 +1 位作者 张新宇 张弘 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期670-675,共6页
以2000年和2006年TM卫星影像为主要数据源,配合其它非遥感数据,在遥感与地理信息系统技术支持下,运用景观生态学原理,选取反映景观空间结构和景观异质性的指数,对大连地区湿地的整体景观格局和类型景观格局及其动态变化进行定量分析。... 以2000年和2006年TM卫星影像为主要数据源,配合其它非遥感数据,在遥感与地理信息系统技术支持下,运用景观生态学原理,选取反映景观空间结构和景观异质性的指数,对大连地区湿地的整体景观格局和类型景观格局及其动态变化进行定量分析。结果表明:6年间,大连湿地面积减少了97.62km2;整体景观多样性指数和均匀度指数降低,优势度指数增加;各类景观格局时间序列上也存在明显差异性变化。湿地景观格局指数的变化,反映了移山填海工业园区的扩大及养殖业的大力发展等人为活动对景观格局的深刻影响。人为活动已成为大连市湿地景观格局变化的主要驱动因子。 展开更多
关键词 遥感 地理信息系统 湿地 动态变化 景观格局指数 大连
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船舶航向保持的鲁棒神经网络控制 被引量：20
20
作者 张显库 吕晓菲 +1 位作者 郭晨 杨盐生 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第5期54-58,共5页
设计一个N5-5-5-5-5-5-1前向神经网络,经训练得到一个开环的船舶航向保持控制器,使其能够较好地保持典型输入信号作用下的船舶航向;然后应用闭环增益成形算法,形成闭环控制系统。这种基于神经网络的航向保持方案,将神经网络的适应能力... 设计一个N5-5-5-5-5-5-1前向神经网络,经训练得到一个开环的船舶航向保持控制器,使其能够较好地保持典型输入信号作用下的船舶航向;然后应用闭环增益成形算法,形成闭环控制系统。这种基于神经网络的航向保持方案,将神经网络的适应能力、非线性函数映射能力和闭环增益成形算法的鲁棒性结合起来,改善了系统的鲁棒性能。这种方法设计过程简单,物理意义明显。 展开更多
关键词 神经网络 闭环增益成形 鲁棒控制器 航向保持
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