特定橋區(qū)和閘區(qū)通航方案的模擬試驗研究.pdf

1、航海仿真技術(shù)是系統(tǒng)仿真技術(shù)與航海技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是現(xiàn)代仿真技術(shù)的一個重要分支。船舶操縱模擬器的研制開發(fā)就是航海仿真技術(shù)的具體應(yīng)用。它是采用計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合類似于實際船舶駕駛臺內(nèi)的操作面板，來模擬船舶在一定的環(huán)境下操縱運動情況，船員在進行這種操作時，能獲得類似于實船操縱的經(jīng)歷。 航行安全一直是人們關(guān)注的最重要的問題，水上工程的建設(shè)將改變工程所處水域的通航環(huán)境，使該航段通航環(huán)境更加復(fù)雜，使船舶操縱和避讓都增加

2、一定的難度，因此有必要對船舶在水上工程水域的航行方法進行方案研究論證，以保證船舶的安全航行。在通常情況下，方案的設(shè)計是依據(jù)己有的各種規(guī)范及設(shè)計者和航海者的經(jīng)驗判斷來決定的，這種方法對于各種環(huán)境因素的影響評價，特別是各種環(huán)境因素綜合在一起時船舶操縱的合理性、安全性很難做出評價，而且風、流本身就是隨時間變化的因素，不可能每一種情況都用實船來進行試驗，這樣所耗費的人力、物力、財力都是非常大的。因此利用新技術(shù)如船舶操縱模擬器來進行通航方案的模擬

3、試驗研究成為一種新的發(fā)展趨勢。運用船舶操縱模擬器來進行船舶通航的模擬試驗，分析工程水域的航道特征、水文特征、典型環(huán)境條件，在模擬器中來模擬船舶在這些環(huán)境條件下的航行狀況，在不同的環(huán)境因素組合下反復(fù)試驗擬訂的通航方案，這樣即可以修改設(shè)計方案不合理的地方、預(yù)估船舶航行風險，還可以優(yōu)化方案的設(shè)計、提出一些保障安全的對策。所以船舶操縱模擬器在通航方案論證上有著廣泛的應(yīng)用。 本文在縱覽船舶操縱模擬器的發(fā)展歷程、主要用途及其目前國內(nèi)外船舶操

4、縱模擬器在港航設(shè)計論證領(lǐng)域應(yīng)用狀況的基礎(chǔ)上，結(jié)合筆者參加的“中山市35號路長江大橋通航環(huán)境安全評估報告”和“紅水河橋鞏水電站工程通航安全技術(shù)論證”這兩個具體通航方案論證項目中模擬試驗研究環(huán)節(jié)，敘述了運用船舶操縱模擬器進行通航方案論證模擬試驗的整個具體流程，用具體實例證明了運用船舶操縱模擬器進行通航方案論證的巨大優(yōu)勢；在此基礎(chǔ)上，探討了運用船舶操縱模擬器進行通航方案論證模擬試驗的具體步驟與方法。其中重點研究了有關(guān)電子海圖制作的內(nèi)容，包括電

5、子海圖數(shù)據(jù)的采集方法，著重分析了電子海圖數(shù)據(jù)采集過程中涉及到的坐標轉(zhuǎn)換，即大地坐標、平面坐標和屏幕坐標相互轉(zhuǎn)換的原理。針對整個屏幕顯示區(qū)域由多幅海圖組成的情況下，重畫海圖會比較費時間的問題，提出了筆者研究的快速拼圖的兩個方法，即針對讀海圖文件的緩沖技術(shù)和畫海圖時的內(nèi)存位圖技術(shù)。視景系統(tǒng)是船舶操縱模擬器的重要組成部分，影響著航海仿真系統(tǒng)的整體逼真度和模擬試驗結(jié)果的真實性，因此本文比較完整的歸納總結(jié)出了航海仿真系統(tǒng)中常用三維物體模型建立方法