基于虛擬現(xiàn)實的船舶主機遙控系統(tǒng)的仿真.pdf

1、在當(dāng)今國際貿(mào)易中，海上運輸業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的作用。據(jù)統(tǒng)計，國際貿(mào)易總運量中80％以上的貨物都是利用海上運輸完成的，因此，海運服務(wù)貿(mào)易的發(fā)展?jié)摿ο喈?dāng)巨大。我國，作為世界上最大的發(fā)展中國家，第二大經(jīng)濟實體，海運業(yè)迎來了快速發(fā)展的良好機遇。海運業(yè)的發(fā)展離不開大量高素質(zhì)的船員隊伍。輪機模擬器作為航海類院校必須的教學(xué)訓(xùn)練設(shè)備，已經(jīng)在船員隊伍的教學(xué)和培養(yǎng)方面發(fā)揮了舉足輕重的作用。輪機模擬器給船員提供了不可多得的訓(xùn)練實際操作技能的機會。所以，輪機模擬

2、器的發(fā)展是一個國家海運事業(yè)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。本文在鎮(zhèn)江船艇學(xué)院船舶仿真系統(tǒng)項目的支持下，對輪機模擬器的最重要的功能-船舶主機遙控仿真系統(tǒng)開展了研究工作，具體的工作如下所述。
　　本文的仿真對象是大型的集裝箱船。為了獲取主機運行數(shù)據(jù)，本文在分析船舶主機遙控操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立了船舶主機和遙控操作系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對船舶主機的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了Simulink仿真。仿真結(jié)果能夠滿足輪機模擬器的要求。
　　為了解決系統(tǒng)實時性和數(shù)據(jù)

3、存儲的問題，本文在船舶主機數(shù)學(xué)模型完成Simulink仿真后，利用MATLAB\Simulink中代碼轉(zhuǎn)換工具，將Simulink中搭建的模型轉(zhuǎn)換為C++代碼。并通過進(jìn)一步開發(fā)，實現(xiàn)了實時修改模塊的參數(shù)，并將該模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存入SQL2000數(shù)據(jù)庫中，以供輪機模擬器的其他部分調(diào)用。滿足輪機模擬器的實時性要求，減輕了編寫代碼的繁瑣，為模擬器的開發(fā)帶來方便。與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比，具有開發(fā)周期短、費用低、效率高的特點。
　　為了實現(xiàn)操作界

4、面的三維虛擬仿真，采集相關(guān)數(shù)據(jù)，利用3Dmax軟件，建立了駕駛臺和集控室操作臺的三維模型，并對模型進(jìn)行了貼圖，渲染，烘焙處理，使其更為逼真。將所建立的駕駛臺和集控室的三維模型導(dǎo)入到Virtools中，通過對Virtools中腳本的編程，實現(xiàn)了三維模型與SQL2000數(shù)據(jù)庫中的互通，實現(xiàn)了備車、起動、轉(zhuǎn)向、停車的基本操作功能，以及模擬各種故障的功能，來滿足學(xué)員的培訓(xùn)需求。
　　使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)的輪機模擬器，具有成本低，操作使用簡