基于VLCC船舶電站的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近些年,船舶運(yùn)輸業(yè)蓬勃發(fā)展,船舶的自動化程度越來越高,船舶的大型化、專業(yè)化和新型化成為船舶領(lǐng)域的發(fā)展趨勢,但船員使用新型設(shè)備和接觸新技術(shù)得到實(shí)際鍛煉的機(jī)會較少。因此,國內(nèi)外大多數(shù)科研機(jī)構(gòu)通過對船舶系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)仿真,研發(fā)了輪機(jī)和航海模擬器,來達(dá)到培訓(xùn)和科學(xué)研究的目的。傳統(tǒng)的基于應(yīng)用軟件和硬件相結(jié)合的輪機(jī)模擬器技術(shù),其開發(fā)周期長、成本較高、維護(hù)和維修難度大,已經(jīng)不能滿足和適應(yīng)航運(yùn)業(yè)發(fā)展新需求,而這幾年發(fā)展迅速的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以彌補(bǔ)其不足。該

2、技術(shù)從最初的軍事模擬和航天應(yīng)用到現(xiàn)在的民用船舶、醫(yī)療、建筑等各個領(lǐng)域,其應(yīng)用非常廣泛,虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具有直觀、逼真、交互以及沉浸感等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)今各國在船舶領(lǐng)域發(fā)展的一個新熱點(diǎn),它將成為新一代輪機(jī)模擬器的發(fā)展趨勢。
　　 本課題以大連船舶重工集團(tuán)有限公司建造的30萬噸級超大型油輪(簡稱:VLCC:VeryLargeCrudeCarder)“遠(yuǎn)興湖號”為母型船,結(jié)合大連海事大學(xué)輪機(jī)自動化實(shí)驗(yàn)室VLCC輪機(jī)模擬器項(xiàng)目,開發(fā)了一套VLCC

3、船舶電站虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。根據(jù)VLCC船舶電站的實(shí)際控制邏輯關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了船舶電站配電板在虛擬環(huán)境中的控制邏輯,還實(shí)現(xiàn)了船舶電站虛擬系統(tǒng)與輪機(jī)模擬器之間的交互操作。
　　 本課題的主要內(nèi)容包括以下幾個部分:建立了VLCC船舶電站電力系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行了系統(tǒng)仿真。建立了船舶電站配電板的三維模型,制作了配電板的銘牌和表盤等部件的貼圖以及三維模型的渲染等優(yōu)化處理。基于XNA和VisualStudio2008技術(shù),將船舶電站配電板三維模型導(dǎo)入