船舶調距漿虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著造船工業(yè)以及自動化技術的發(fā)展,調距槳推進裝置的應用越來越廣泛。STCW公約馬尼拉修正案已將調距槳推進裝置列為高級輪機員的必需培訓項目。
　　 培訓高素質、高技能的船員光憑理論知識是遠遠不夠的,還應該加強船員培訓的實踐環(huán)節(jié)。為此,培訓機構多采用輪機模擬器,但是傳統(tǒng)的輪機模擬器多以實物模擬器和利用軟件開發(fā)工具(C#、C++等)開發(fā)的二維模擬器為主。前者雖然直觀性比較強,但是存在可擴展性較差、造價較高等缺點。后者雖然彌補了前者的缺

2、點,但是二維模擬器對設備及系統(tǒng)的展示不逼真。結合上述兩種模擬器各自的優(yōu)缺點,將三維虛擬現(xiàn)實技術應用到調距槳推進系統(tǒng)的輪機模擬器中,開發(fā)出一套二維控制系統(tǒng)仿真與三維虛擬場景相結合的調距槳虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng)。
　　 首先,分析了調距槳推進系統(tǒng)的基本組成、調距槳工作特性、調距槳船舶的優(yōu)缺點及調距槳變距機構的結構和變距原理。在此基礎上,根據(jù)船舶推進系統(tǒng)的基本方程,按照物理模型將推進系統(tǒng)分為螺旋槳、調距槳調距機構以及船-機-槳三個子系統(tǒng),并

3、對這三個系統(tǒng)進行了建模與仿真。
　　 然后,結合母型船調距槳推進系統(tǒng)的相關設備,利用三維建模軟件SolidWorks與3dmax制作了船體、調距槳推進裝置、液壓調距系統(tǒng)等的三維可視化模型,并對建立的三維模型進行了優(yōu)化。
　　 最后,根據(jù)前面建立的數(shù)學模型以及控制系統(tǒng)的操縱要求,在微軟的三維游戲開發(fā)平臺MicrosoftXNAGameStudio下對調距槳推進系統(tǒng)的仿真控制系統(tǒng)與三維虛擬場景進行了開發(fā)。仿真系統(tǒng)主要由駕駛室