船舶驾驶仿真

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1、武汉理工大学硕士学位论文船舶驾驶仿真姓名：张明振申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：杨克俭20050601武汉理工大学硕士学位论文摘要本文绪论部分详细讲解了本论文课题的来源等背景知识、国内外的研究现状和论文的组织结构。第二章主要是讲述了编程基础知识技能。论述了与本系统设计相关的基础理论知识。如计算机仿真技术、视景仿真技术、船舶驾驶仿真技术、虚拟现实技术以及其他的相关理论知识，分别描述了各知识点的概念、特征和模型，论述了设计过程中使用的三维图形接口OpenGL的基本知识，工作流程，以及与VC编译器结合使用的方法，指出了该系统设计过程中需要注意的关键技术以及是如何解决实

2、现的。船舶驾驶仿真技术中结合三维视景行为一特征建模仿真平台客户端部分，解释了船舶驾驶仿真的理论知识，对船一机一浆三者之间的工作关系进行较为详尽的描述。第三章重点论述了船舶驾驶仿真过程中的数学模型。根据视景仿真技术的设计方法并结合船舶驾驶技术的基本原理，建立仿真模型，给出相应得计算公式，在系统实际实现中直接使用。重点解释了船舶推进力、船舶阻力、船舶操纵和船舶初稳性建模方法，并适当表述了PID控制算法的原理。由给出的计算公式，能够实时进行计算并根据计算结果绘制船舶的运动特性，如速度，加速度以及吃水状况等情况，将结果以图表形式显示输出。第四章讲述了连续系统仿真方法。针对本系统的特点，

3、分析了连续系统实现实时计算时需要用到的技术。解释了微分方程求解方法和计算精度较高的龙格一库塔法，并在详细设计部分给出了本系统的实现方法。接下来的两章是总体设计和详细设计部分。从软硬件两个方面进行了阐述本系统开发的环境选择依据，论述了本系统实现的基本功能和船舶驾驶仿真的数据流程图和系统工作框架图，以及设计时应注意的事项，最后给出了计算机仿真中结果反馈概念的说明。并在详细设计部分着重详细论述了船舶仿真过程中各个关键功能的实现方法，设计过程中使用的关键数据结构和自定义的关键类。．最后是工作总结和系统展望。说明了当前系统的优缺点和完成后续工作应该注意的事项，以及下一步工作应从哪些方面着

4、手丌展。【关键词】行为建模：计算机仿真：船舶操纵；船舶推进武汉理工大学硕士学位论文AbstractIntheprolegomenon，theremainlyintroducedthesource，theresearchpurposeandthesignificanceoftheproject，thestudystatesofdomesticandinternationalresearchandtheframeworkofthethesis．hIthesecondchapter,thebasicteI=l】Ⅸ曲酾aleintroduced．First，itdescribesthe

5、conceptionofthethree—dimensionalgraphicinterface—OpenGL,interpretesit’sdesignprocess，workflow,andthemethodswithVCcompiling，andpointsoutthekeytechnologiesandhowto．implementthesetechnologies．Second，thedesigningrelevantprogrammingknowledgehasbeenexpounded．Itexplainsthecomputersimulationtechnolo

6、gies，thecomputervisualizationtechnologies，whichhasdescribedtheconception，characteristicandmodelseparately．Inthethirddlap喊itmianlyintroducrAthemathematicsmodelsoftheshippingdriving．Accordingtothedesignmethodandcombiningthebasicshippingdrivingprinciplewiththevisionsimulationtechnological，build

7、ingupmodels，ithasgiventherelatedformular,whichisuseddirectlyinthesystem．Thethesisprimaryinterpretedtheshippingpropulsiveforce，shippingobstructionforce，shippingmanoeuvreandsteadymodelingespecially,andinterpretedtheprincipleofPIDcontrolalgorithmprope