航海类模拟器技术及应用

1、 航海类模拟器技术与应用航海类模拟器技术与应用新型船舶操纵模拟器研究与应用新型船舶操纵模拟器研究与应用1. 360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器2. 内河船舶操纵模拟器。3. VTS模拟器系统4. 油田护卫、海事救助三用工作船后驾驶台操纵模拟器5. 驾、机联动的全船模拟训练系统6. 游艇操纵模拟器7. 渔轮船舶操纵模拟器IBS驾驶台已经成为现代驾驶台的主流，驾驶台资源管理课程的开设，对驾驶台设备的功能及仿真度提出了更高的要求 。使用驾机合一的IBS仿真驾驶台作为船员训练平台 ，使驾驶模拟器与轮机模拟器联动。满足更高层次的训练目的。对IBS驾驶台的仿真与全景虚拟现实技术的研究提出了新的挑战。

2、希望提供360度全景的立体视觉环境,提高模拟器的真实感和沉浸感，解决船舶靠离泊训练时距离感失真问题。360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器上海海事大学新校区航海模拟器大楼360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器 主驾驶台教练员控制台系统配置图教练员控制台系统配置图360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器仿真集装箱船仿真集装箱船IBS驾驶台面板布置驾驶台面板布置12通道（360度）大屏幕立体投影视景仿真系统 360度立体视觉环境的大型船舶操纵模拟器目前国内已有5套上海海事大学研制的可用于内河船舶船员实操考试的船舶操

3、纵模拟器系统。1、嘉兴港航管理局大型船舶操纵模拟器，180度，2004年01月完成。2、芜湖海事局大型长江船舶操纵模拟器系统，180度，2007年02月完成。3、广东交通职业技术学院三本船船舶操纵模拟器系统，1主（120度）2雷达本船有视景，2008年11月完成。4、安徽交通职业技术学院综合船舶操纵模拟器系统，1主（180度）4雷达本船有视景，2008年10月完成。5、安徽星航联海事科技咨询有限公司（马鞍山）大型内河船舶操纵模拟器系统，180度，2008年11月完成。内河船舶操纵模拟器嘉兴船文化博物馆五通道航海模拟器 2004,1内河船舶操纵模拟器芜湖海事局 2006,6-2007，01内河船

4、舶操纵模拟器安徽交通职业技术学院 2008，10内河船舶操纵模拟器安徽马鞍山海事局 2008，11内河船舶操纵模拟器VTS作为一种高科技的水上交通管理系统，正以其强大的功能和不可替代的优越性，逐步成为上海港保障船舶交通安全、提高船舶运输效率、保护水域环境的有效手段 。本系统以海船驾驶台为主要模拟对象，以吴淞海事处管辖水域为环境条件，研制新一代“船舶操纵与VTS模拟器系统”，用模拟的典型案例，培训进港船舶驾驶员、引水员和VTS站管理人员，使受训人员熟悉在该水域航行船舶与VTS站管理人员之间进行协调和配合的规则和流程，提升VTS管理人员的规范化服务水平，增强对管辖水域的安全保障能力。本模拟器系统还

5、可以进行案例分析或预案设计，将直接服务于上海国际航运中心建设，有着非常重要的实际意义。吴淞海事处VTS模拟器 2009，10油田护卫、海事救助三用工作船后驾驶台操纵模拟器 随着我国海洋战略得实施，沿海油田开发及海上救助系统的建立，我国建造和进口了大量的世界当代先进水平的新型多用途、安全服务拖船，该种船我们一般叫三拖或三用船舶,是指海上拖带,海难救助,海洋平台作业。 三用船舶的操纵特性有别于普通商船，主要特点： 1)在一艘船上实施：拖船、近海供应船、守护船、消防船、浮油回收船等多种船舶作业功能，多种不同船型特征和船级符号并存的新船型。 2)船舶具有良好快速性、耐波性、操纵性，特别是在恶劣气候条件

6、下的适航性和作业能力，6000马力油田守护船达到抗12级风能力，满足各种不同特种作业的特殊稳性要求，特别是混合作业、复合作业时的稳性要求。 3)船上配备新型先进设备，如大吨位鲨鱼钳、液压挡销、尾滚筒、大型拖缆机等，为海上作业提供了安全、可靠的保证。 4)采用了先进技术，如：轴带发电机、调距桨侧推装置、双可调螺旋桨推进装置、单手柄操纵、自动电站等。 5) 部分船舶安装了最先进的“船位动态稳定和同步跟踪”和（DP）动力定位系统。 基于以上特点；海事系统和油田服务系统急需专用的模拟训练系统，可以实现无风险化对船长及船舶驾驶员进行模拟各种海况及主要船型的操作培训和考核，以提高人员操作技能，减少作业事故

7、，保证作业质量，以及进行船舶作业风险评估的验证。油田护卫、海事救助三用工作船后驾驶台操纵模拟器中海油服务 2009，10 油田护卫、海事救助三用工作船后驾驶台操纵模拟器驾、机联动的全船模拟训练系统 船艇操纵模拟系统主要用于船艇航行技术与战术训练，能够实施陆军船艇的航行操纵、通信、导航、部署、防御与船部队综合战术演练等课目的训练 在驾驶室配置机电遥控与信息检测显示系统，通过计算机19英寸液晶显示屏显示机舱主要设备的运行状态，可遥控和显示机舱运行状态、主要技术参数和故障点报警，是新型船艇的配备趋势。 计算机还能完成驾驶模拟器系统与机舱模拟器系统的数据交换，实现使船艇操纵模拟器系统和机舱模拟器系统的

8、有机结合，模拟实船效果，实现单船艇驾机配合连动训练及考核，培训全船的协调配合能力。大连陆军船队 2008，3驾、机联动的全船模拟训练系统驾、机联动的全船模拟训练系统佳木斯陆军船队 2001； 2009，9 驾、机联动的全船模拟训练系统驾、机联动的全船模拟训练系统游艇模拟器游艇模拟器 驾驶台以大型豪华型游艇驾驶台为样板，设计建驾驶台以大型豪华型游艇驾驶台为样板，设计建造一个具有较高仿真度的仿真驾驶台，配备适合造一个具有较高仿真度的仿真驾驶台，配备适合船艇靠离码头操纵的船艇靠离码头操纵的(120(120度柱幕度柱幕) )水平视场角三水平视场角三维视景系统。维视景系统。 设计制作一套具有较高仿真度的

9、模拟游艇驾驶台设计制作一套具有较高仿真度的模拟游艇驾驶台。由。由5 5只机箱，分别为车舵与航行数据显示操作只机箱，分别为车舵与航行数据显示操作台；二个游艇仪表显示面板与通信设备操纵台；台；二个游艇仪表显示面板与通信设备操纵台；船用雷达显示器操作台；电子海图显示操作台。船用雷达显示器操作台；电子海图显示操作台。拼装成一个完整的操纵驾驶台拼装成一个完整的操纵驾驶台。 模拟游艇驾驶室模拟游艇驾驶室游艇模拟器游艇模拟器渔轮船舶操纵模拟器渔轮船舶操纵模拟器根据我国农业部、交通部对渔业从业人员的相关要求，渔业人员应根据我国农业部、交通部对渔业从业人员的相关要求，渔业人员应进行相关的技术培训以达到在渔业以及

10、船舶驾驶方面的相关要求。进行相关的技术培训以达到在渔业以及船舶驾驶方面的相关要求。因此，本系统因此，本系统“捕捞驾驶模拟器捕捞驾驶模拟器”以大型远洋渔船为模拟器原型，以大型远洋渔船为模拟器原型，并应尽可能展示出现代化渔船的特色，配置模拟组合驾驶系统和渔并应尽可能展示出现代化渔船的特色，配置模拟组合驾驶系统和渔业捕捞操控模拟系统、探鱼仪、自动跟踪雷达（业捕捞操控模拟系统、探鱼仪、自动跟踪雷达（ARPAARPA雷达）、电子雷达）、电子海图（海图（ECDISECDIS）、全球船舶定位系统（）、全球船舶定位系统（GPSGPS）等，体现现代渔船的科）等，体现现代渔船的科技发展成果。技发展成果。捕捞模拟功

11、能，应能模拟：捕捞模拟功能，应能模拟：1 1，渔船的不同作业场所，渔船的不同作业场所2 2，不同渔船作业方式，不同渔船作业方式 A: A: 单船单船 或或 B: B: 对拖对拖 的放网、收网的放网、收网3, 3, 不同渔具：拖网、围网等不同渔具：拖网、围网等4 4，不同鱼群：大小、深浅不同的各类鱼群，不同鱼群：大小、深浅不同的各类鱼群5, 5, 在不同作业方式（放网、拖带、收网）下船舶动态响应在不同作业方式（放网、拖带、收网）下船舶动态响应能在所配置的渔探仪上显示对应模拟对象的信号。能在所配置的渔探仪上显示对应模拟对象的信号。中国航海博物馆航海模拟器港航安全评估和论证港航安全评估和论证桥梁、索

12、道、架空电缆等跨越类建筑物桥梁、索道、架空电缆等跨越类建筑物的评估的评估码头、船坞、船台等港口类建筑物的评码头、船坞、船台等港口类建筑物的评估估水下电缆、管道、隧道等穿越类建筑物水下电缆、管道、隧道等穿越类建筑物的评估的评估海上平台、系船浮筒、单（多）点系泊海上平台、系船浮筒、单（多）点系泊等孤立类建筑物的评估等孤立类建筑物的评估航道建设的评估航道建设的评估锚地、泊区建设的评估锚地、泊区建设的评估29桥梁、索道、架空电缆等跨越类建筑物的评估桥梁、索道、架空电缆等跨越类建筑物的评估桥墩或水中支架布置评估；跨越河段的航道、港口发展规划和船型发展趋势论证；桥梁通航尺度；助航标志配置分析。上海海事大学

13、3031跨越类建筑物的跨越类建筑物的评估要点评估要点 减少通航水域的宽度和程度； 限制通航船舶的尺度； 决定河段的航道等级、港口发展规划和船型发展趋势； 永久影响。32码头、船坞、船台等港口类建筑物的评估码头、船坞、船台等港口类建筑物的评估 配套的航道、锚地、港池、调头区、助航标志配置论证； 拟靠泊船舶的船型论证； 船舶安全靠泊操作技术论证； 危险性分析和风险控制策略（危险品码头）。3334港口类建筑物的港口类建筑物的评估要点评估要点 设计符合规范； 拟靠泊船舶是规范船型； 船舶靠泊操作满足安全和不干扰其它船舶的正常营运； 控制危险性和特殊风险35水下电缆、管道、隧道等穿越水下电缆、管道、隧道

14、等穿越类建筑物的评估类建筑物的评估 穿越水域的航道、港口发展规划； 航道中及航道外埋设深度等埋深标准论证； 警示标志配置论证。36穿越类建筑物的穿越类建筑物的评估要点评估要点l影响永久，改变性质；l加强宣传，做好引导；l注意项目完成后的风险；l配置助航标志和警示标志。37海上平台、系船浮筒、单（多）海上平台、系船浮筒、单（多）点系泊等孤立类建筑物的评估点系泊等孤立类建筑物的评估 拟靠泊船舶的船型论证； 航线选择和助航需求论证； 船舶安全靠泊操作技术论证； 危险程度分析和风险控制论证（危险品作业）。上海海事大学3839 管理较难； 应急处置不便； 风险特殊。海上平台、系船浮筒、单（多）点海上平台

15、、系船浮筒、单（多）点系泊等孤立类建筑物的评估要点系泊等孤立类建筑物的评估要点40航道建设的评估航道建设的评估（一）航道建设与水底管线、船闸、水闸等有关因素的关系分析；（二）通航船型论证；（三）港口发展规划与航道适应性论证；（四）航道轴向、边线、底宽、转点、边坡比等航道要素与通航安全的关系论证；（五）助航标志配置需求论证。4142航道建设的航道建设的评估要点评估要点（一）航道建设与通航管理的关系；（二）航道建设与长期维护的关系；（三）与港口发展规划的关系；（四）航道要素与通航安全的关系；（五）配置助航标志的需求43锚地、泊区建设的评估锚地、泊区建设的评估 选址的安全性分析；选址的安全性分析；

16、锚地、泊位功能与环境适应性分析。锚地、泊位功能与环境适应性分析。4445锚地、泊区建设的锚地、泊区建设的评估要点评估要点 锚地、泊区建设与通航管理关系； 锚地、泊区建设与长期维护的关系； 与港口发展规划的关系； 锚地、泊区建设要素与通航安全的关系； 配置助航标志的需求轮机模拟器“木兰”航运仿真中心轮机模拟器轮机智能化仿真实训设备电力推进模拟器“木兰木兰”航运仿真中心航运仿真中心轮机模拟器轮机模拟器 本系统以5600TEU集装箱船舶机舱为模拟对象，包括Auto Chief 主机遥控系统、SSU8810主机安保系统和DGS 8800e电子调速系统，全部功能符合IMO组织和中国海事局对海船船员发证的

17、要求。 整套模拟器包括模拟机舱、模拟集控室、模拟驾控室、模拟轮机长室、机舱管系图解室和教员监控室。模拟设备有主机机旁操作台、机舱集中控制台、船舶电站主配电屏、应急配电屏、辅机监控台、教员监控台和17只辅机机旁起动箱。“木兰木兰”航运仿真中心航运仿真中心轮机模拟器轮机模拟器 轮机模拟器集控台轮机智能化仿真实训设备轮机智能化仿真实训设备 SMSC2008型轮机智能化仿真实训设备以第六代集装箱船8530TEU为基本模拟对象，选用AUTO CHIEF C20主机遥控系统、K-CHIEF 500监测与报警系统、6600V中压电站系统和WARSILA公司的RT-Flex型电控柴油机主机等，注重先进性、典型

18、性和通用性，是一套多模式的现代化船舶轮机模拟训练设备。电力推进模拟器电力推进模拟器 中压配电屏中压配电屏机旁台机旁台低速高增压电控柴油机自动化机舱平面图自动化机舱立体示意图自动化机舱建设目标建设目标 教学方面：教学方面：将整体上提高航海教育培训质量，达到海上营运安全、清洁和高效的目的。 完全满足不断更新和提升的STCW公约对轮机人员的适任能力要求，培养轮机人员安全和海洋环境保护方面的知识和能力； 有利于满足特定客户在高端航海教育和培训方面的要求； 促进轮机工程和海上安全工程方面的深层次教学研究； 科研方面：科研方面：将为我校轮机工程和海洋工程等学科发展提供良好的科研环境。 自动化机舱谢谢！航海

19、信息技术 海难搜救机器视觉系统技术研究船众网 海难搜救机器视觉系统海难搜救机器视觉系统 课题的目的意义课题的目的意义：针对海上搜救任务繁重，搜救现场依靠人眼视觉进行观察的现状，避免或缓解人眼疲劳和视力有限对搜救的影响，研制基于机器视觉的搜救系统，为海上搜救提供一种新的技术装备，辅助搜救人员在海上不良环境下的目标搜寻，提高海上安全和人命保障水平。 课题主要目标课题主要目标：研究机器视觉在海上搜救中应用的关键技术，研制海难搜救机器视觉系统样机。 系统样机：系统样机：由可见光子系统、红外子系统、雷达子系统、遥感子系统和控制平台五个部分组成。 海难搜救机器视觉系统海难搜救机器视觉系统框架结构图框架结构图红外子系统红外子系统雷达子系统雷达子系统可见光子系统可见光子系统遥感子系统遥感子系统海上场景海上场景可见光摄像可见光摄像仪仪红外探测器红外探测器雷达雷达遥感卫星遥感卫星目标检测和目标检测和跟踪跟踪目标检测和目标检测和跟踪跟踪目标检测和目标检测和跟踪跟踪海况估计海况估计控制平台控制平台船舶检测船舶检测主控