長(zhǎng)江船舶航行環(huán)境三維可視化模型研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，航運(yùn)業(yè)面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，長(zhǎng)江作為全球內(nèi)河貨運(yùn)量最大的河流，近年來船舶交通流密度逐年增大，交通態(tài)勢(shì)變得越來越復(fù)雜。自2008年三峽大壩蓄水后，其下游的航行環(huán)境發(fā)生了，船員由于不熟悉交通環(huán)境，導(dǎo)致船舶發(fā)生擱淺、碰撞等事故的事件屢見不鮮。
　　通過對(duì)歷年海事及航道部門發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們還得出了天氣是制約通航的一個(gè)重要因素，每年都會(huì)有許多船只，因?yàn)槭艿接?、雪、霧霾等能見度不良天氣的影響而被迫停航，

2、與此之外，突發(fā)性的能見度不良天氣，會(huì)使船舶駕駛?cè)藛T和船載設(shè)備對(duì)本船態(tài)勢(shì)和外部環(huán)境的感知和辨析能力受到較大程度的影響或制約，船舶駕駛?cè)藛T由于視線受阻，很難在無法看清導(dǎo)助航標(biāo)志、沿岸臨岸參照物、水情及其它物標(biāo)等條件下控制船舶航行，只能憑經(jīng)驗(yàn)來操縱船舶，這進(jìn)一步加大了事故發(fā)生的幾率。
　　為了解決這些問題，本文提出對(duì)船舶通航環(huán)境進(jìn)行三維可視化研究，并選取長(zhǎng)江內(nèi)河的典型航段——武漢長(zhǎng)江大橋至武漢長(zhǎng)江二橋之間區(qū)域作為建模對(duì)象開展相關(guān)工作。研

3、究主要采用虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)值計(jì)算、三維導(dǎo)航等理論和方法，運(yùn)用3Ds Max，AutoCAD、OpenGL、Visual C++等軟件和接口技術(shù)，分別對(duì)水上通航環(huán)境、水面及水下通航環(huán)境、本船及目標(biāo)船舶三個(gè)方面展開研究。在水上通航環(huán)境方面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地形地貌、岸邊視景及水工建筑、跨江建筑、導(dǎo)助航設(shè)施等的三維模型建模；在水面及水下通航環(huán)境方面，本文運(yùn)用數(shù)值模擬方法，計(jì)算出研究區(qū)域內(nèi)的水流流速流向，構(gòu)建出三維的數(shù)值化流場(chǎng)，根據(jù)二維電子航道圖建立出三維