基本信息
- 项目名称：
- 船舶调距桨虚拟现实仿真系统的研究与开发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 随着国际航运业的发展和现代船舶自动控制技术的不断提高，可调距桨推进装置的应用越来越广泛，对船舶管理人员的技术要求也越来越高，船员培训大纲也逐步把调距桨的培训列入到要求中来。在此背景下，本作品以某校的实习船为母型船，通过对母型船变距桨控制系统的深入研究，以虚拟现实技术为基础建立了母型船变距桨装置以及其控制系统的三维模型,对船员培训具有很好的指导作用。
- 详细介绍：
- 传统的船舶轮机仿真中，一般只建立船舶电站、集控台、驾控台以及主机等设备的模拟仿真，但是随着国际航运业的发展和现代船舶自动控制技术的不断提高，可调距桨推进装置的应用越来越广泛，对船舶管理人员的技术要求也越来越高，船员培训大纲也逐步把调距桨的培训列入到要求中来。在此背景下，本作品以某校的实习船为母型船，通过对母型船变距桨控制系统的深入研究，以虚拟现实技术为基础建立了母型船变距桨装置以及其控制系统的三维模型。以微软（Microsoft）公司的VisualStudio.NET作为仿真软件的开发平台，利用XNA为研发工具，并与实际的变距桨模型建立通讯，实现了模型与实物的同步操作，对船员培训具有很好的指导作用。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：以虚拟现实技术为基础建立某母型船变距桨装置以及其控制系统的三维模型，对船员培训具有很大的帮助。 思路: 采用“模型—视图—控制器”框架结构设计图形用户界面，选取.NET开发平台作为仿真软件的开发环境，结合母型船的实际数据建立模型，并用实际数据验。 指标: 基于虚拟现实三维仿真技术，建立船舶调距桨及其控制系统的模型，采用SE控制系统与实际的模型建立了通讯，实现模型与实际物体的同步动作。
科学性、先进性
- 科学先进性：作品基于XNA动画技术建立变距桨的三维模型，采用SE2000控制系统与实际的模型建立通讯，实现了三维模型与实际物体的同步动作。由于采用了三维高精度仿真技术，可以在课堂上对船员进行讲解培训，克服了传统培训中的地点受约束、操作受限制的缺点。三维动画模型也使变距桨在动作过程中桨叶的螺距值随液压油的流动以及电磁阀的动作关系清晰的展示出来，克服了传统培训中学员对变距过程认知不清楚的难点，达到培训的要求。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型、现场演示、照片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本作品作为船员培训及相关专业的教学、实验研究使用，具有高度仿真度和适用性，价格相对国外同类产品较低，相对国内产品具有无法比拟的技术优势，具有很好的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 国外对船舶轮机系统仿真自80年代起就已开始，由于受到当时计算机技术的限制，整个船舶的数学物理模型较为简单。90年代以来，随着计算机技术的发展，整个仿真系统的网络和工作站都有了很大的进步，其中NORCON公司已率先研制出相关仿真系统。 我国轮机模拟器的研制起步较晚、条件差，但研究起点高、发展很快，国内具有代表性的轮机模拟器研制单位有大连海事大学、上海海事大学和武汉理工大学。 但是目前国内外轮机模拟器主要是对发电机、主柴油机及其辅助动力系统等主要系统建立全功能仿真模型，而对可调距桨及其控制系统的三维仿真则比较少，即使有仿真也是在数据上进行模拟，没有虚拟出一个整体的模型来进行模拟。本作品在前人仿真数据的基础上利用虚拟现实技术建立了调距桨及其控制系统的三维模型，同时为了达到海事机构对船员培训的要求，作品还可以与实际的调距桨系统进行通信，达到模型与实物相同步的效果，克服了很多培训过程中的难题，大大提高了培训的效果，对于教学来说提供了很大的帮助。 本作品相对国内产品具有无法比拟的技术优势，具有很好的市场前景。
