船舶操纵模拟器的误差分析【文献综述】

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1、毕业论文文献综述航海技术船舶操纵模拟器的误差分析1、研究背景：　大型船舶操纵模拟器的研制成功，为航海人员培训、系统分析、科学研究、工程设计和海事分析等提供了一个可供船舶操纵的虚拟的海上航行环境，这在航海领域具有很高的科学价值与经济效益。同时，随着世界航运事业的快速发展，船舶逐渐趋于多样化、大型化、智能化，这些都从客观上要求相关院校或相关培训机构在重视提高学员的科技理论水平同时，必须加强学员实际操作能力的培养。IMO一直鼓励在航海教育和培训中使用模拟器，《1978年海员培训、发证和值班标准国际公约》（简称STCW公约）中强调了航海模拟器的作用，就其在航海教

2、学培训中的应用作出详细的规定，并允许将接受模拟器训练的时间折算成海上经历的时间。本课题的研究目的在于:通过对船舶操纵模拟器的视景生成、电子海图以及罗经技术在模拟器系统中存在的误差进行研究，从而提出一些解决方法和合理化建议。2、国内外研究历史及现状近年来,国外对船舶操纵模拟器进行了比较广泛的研究,尤其是一些著名船级社、模拟器厂商和航海教育培训机构对航海模拟器提出一些基本的技术性能要求,并制定出相应的标准。20世纪60年代最初的航海模拟器只能提供面向某单一功能的训练，航海界称之为单功能航海模拟器；20世纪70年代中期至20世纪80年代，随着航运事业迅猛发展，

3、这一时期的模拟器主要基于雷达、ARPA和其他导航定位设备，称为部分功能（PartTask）航海模拟器。我国很多航海学院20世纪80年代初引进的模拟器就是属于这种类型。它只能通过提供雷达、ARPA和导航设备的信息来模拟船舶的航行与定位等训练科目。由于它们无任何视景可供参考，所以在训练中具有一定的局限性；进入20世纪90年代,随着计算机技术的飞速发展，人们应用计算机图形图象技术，研制了具有显示夜景或能显示全景（白天与夜间视景）功能的船舶操纵模拟器。这种模拟器可以直观地模拟和显示船舶在海上或港内航行及操作情景，便于受训人员接受真实感强、训练项目多的船舶航行、避

4、碰、定位及靠离泊位等方面的操作；20世纪90年代末至今，为了充分发挥航海模拟器的综合训练功能，人们将雷达/ARPA、ECDIS、导航定位设备、视景显示等集为一体，成为综合（Hybrid）航海模拟器或多功能（Multi-mission）船舶操纵模拟器，它可用于更多更高水平的综合航行训练，它是迄今为止，系统最复杂、科技含量最高、用途最广泛的航海模拟器。该模拟器对于从事航海科学研究、海事模拟分析、港口建设工程设计模拟论证及航海教育与培训等,将发挥越来越重要的作用。目前，已投入使用并具有三维视景的典型航海模拟器包括：挪威Norcontrol公司的Norview系

5、列；美国SA公司的船舶分析全功能操纵模拟器；英国船商有限公司的UT——PRO97；大连海事大学研制的“大型船舶操纵模拟器”；上海海运学院研制的“SMU-IV”型船舶操纵模拟器；海军大连舰艇学院研制的“舰船综合航海操纵模拟器”等。从国内外航海模拟器发展的趋势及国际海事组织（IMO）对航海模拟器的要求来看，未来的船舶操纵模拟器在视景和船舶运动数学模型的逼真度将是研究的重点和高新技术引入的主要领域。上述这些研究工作对今后在我国完善船舶操纵模拟器技术标准，提高船舶操纵模拟器的模拟精度，都必将起到积极的促进作用。3、研究现状评述及有待解决的问题尽管国内外的专家学者

6、对船舶操纵模拟器的视景生成，电子海图以及罗经技术方面都进行了比较广泛和深入的研究，但就目前的情况看，这些研究在处理模拟器实际操作的过程中存在着一些误差和不足，以至于模拟器模拟船舶间环境时出现不协调和不确定性，本课题就是基于这些不足和误差，对其进行进一步的改进，来缩小这些看得见的误差，更好的完善船舶操纵模拟器在实时模拟状态下的虚拟环境。4、课题研究的意义(1)为船舶操纵模拟器使用者在使用其模拟特殊环境时的视景生成系统更协调，流畅(2)使模拟器使用者所测得的数据更贴近现实，使每次的模拟实行对学生或者训练者都更加逼真，可研究度更高。这样模拟训练才更有参考价值实

7、际的意义。（3）在新兴的电子海图方面，可以使使用者无纸化操作，在模拟操作过程中更准确的进行定位和查取碍航物以及各种有助于航行的措施。5、参考文献资料目录清单[1].杨秉唯国内外船舶通信导航自动化设备简介[期刊论文]-上海造船2000(2)[2].周立鑫,万林,石爱国,蔡烽,杨宝璋一种舰船操纵模拟器的设计[期刊论文]-系统仿真学报2002(3)[3].赵月林等,新的《STCW》公约对航海模拟器的要求.大连海事大学学报.1996.Vol.22:(4):5～10[4].张秀凤，洪碧光，金一丞.船舶操纵模拟器在船舶安全通航评估中的应用[J].中国航海.2003（

8、3）：24-26.[5].SamarJ.Singh.莫琦海运教育与培训以及操船模