基于XNA的船舶舵機系統(tǒng)仿真及虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn).pdf

1、近年來,計算機仿真和虛擬現(xiàn)實技術作為計算機新的應用領域,越來越多地使用在各行各業(yè)并迅速發(fā)展,航海領域也不例外。為進一步保障船舶航行安全,國際海事組織頒布了《STCW公約馬尼拉修正案》來強化對船員操作技能培訓的要求,為了使現(xiàn)有輪機模擬器達到更好的培訓效果,研究人員開始將虛擬現(xiàn)實技術應運到輪機模擬器中,來設計開發(fā)功能豐富、沉浸感強、成本低、使用維護方便、交互性能更好的輪機虛擬訓練系統(tǒng),這也成為當前航海鄰域研究的熱點。
　　 本文以大

2、連海事大學教學實習船“育鯤”輪的轉葉式液壓舵機為仿真對象,研究利用虛擬現(xiàn)實技術開發(fā)輪機模擬器的方法。文章首先分析了轉葉式液壓舵機的結構特點,工作原理以及系統(tǒng)參數(shù)。然后,采用模塊化和集中參數(shù)建模方法,建立了船舶液壓舵機系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型,并基于該數(shù)學模型,利用MATLAB/Simulink對舵機系統(tǒng)進行了實時仿真,將仿真結果與SOLAS公約對舵機的相關要求相比較,確保所建舵機數(shù)學模型符合SOLAS公約要求。
　　 在數(shù)學模型較為正

3、確的基礎上,利用C#.Net編程語言開發(fā)船舶轉葉式舵機系統(tǒng)仿真軟件,該仿真軟件包括人機交互界面和仿真模型。人機交互界面用來響應界面作出的各種操作,顯示系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)、參數(shù)變化曲線和故障報警;仿真模型用于整個舵機系統(tǒng)運行規(guī)律的模擬和運算,并將運算得到的系統(tǒng)數(shù)據(jù)和狀態(tài)實時輸出給人機交互界面。應用3dsMax軟件建立舵機系統(tǒng)的三維模型,并對其進行渲染優(yōu)化處理,然后將模型導入XNA虛擬現(xiàn)實三維引擎,實現(xiàn)舵機系統(tǒng)虛擬漫游和操作。在.NET平臺下,將