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Formal safety assessment and application of the navigation simulators for preventing human error in ship operations 被引量:4
1
作者 FANG Quan-gen YANG Zai-li +1 位作者 HU Shen-ping WANG Jin 《Journal of Marine Science and Application》 2005年第3期5-12,共8页
The International Maritime Organization (IMO) has encouraged its member countries to introduce Formal Safety Assessment (FSA) for ship operations since the end of the last century. FSA can be used through certain form... The International Maritime Organization (IMO) has encouraged its member countries to introduce Formal Safety Assessment (FSA) for ship operations since the end of the last century. FSA can be used through certain formal assessing steps to generate effective recommendations and cautions to control marine risks and improve the safety of ships. On the basis of the brief introduction of FSA, this paper describes the ideas of applying FSA to the prevention of human error in ship operations. It especially discusses the investigation and analysis of the information and data using navigation simulators and puts forward some suggestions for the introduction and development of the FSA research work for safer ship operations. 展开更多
关键词 船舶事故 安全性 导航模拟器 人为误差 FsA
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海浪扰动下电液3-UPS/S舰船并联稳定平台振动特性分析
2
作者 袁晓明 王维锜 +2 位作者 张睿聪 周如林 张立杰 《液压与气动》 北大核心 2023年第10期1-14,共14页
针对电液驱动的舰船并联稳定平台在实际工况下的振动问题,以电液3-UPS/S舰船并联稳定平台为研究对象,在考虑铰链刚度的基础上应用虚功原理建立稳定平台的动力学模型;通过海浪谱函数,计算了随机海浪激励下船舶的运动响应,进而得到稳定平... 针对电液驱动的舰船并联稳定平台在实际工况下的振动问题,以电液3-UPS/S舰船并联稳定平台为研究对象,在考虑铰链刚度的基础上应用虚功原理建立稳定平台的动力学模型;通过海浪谱函数,计算了随机海浪激励下船舶的运动响应,进而得到稳定平台跟踪舰船运动的响应规律;分析了稳定平台在随机海浪激励条件下和初始工作空间内的固有频率变化特性;最后,为验证动力学模型的正确性,采用脉冲激励法对稳定平台样机进行模态试验,固有频率理论值与试验值的最大误差为4.66%,可以验证动力学模型的正确性。 展开更多
关键词 电液3-UPs/s舰船并联稳定平台 海浪模拟 动力学方程 振动特性 模态试验
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基于AIS和Anylogic的LNG船舶对通航及港口服务水平的影响 被引量:2
3
作者 马晓雪 冯敏 +1 位作者 张哲 阚冬杰 《水运工程》 北大核心 2023年第1期64-69,共6页
港口运营体系是兼具随机、动态、不均衡等复杂特性的综合体,多智能体仿真建模技术的出现为港口全过程作业模拟,尤其是液化天然气(LNG)船舶对通航影响的研究提供了有力支撑。仿真模拟结果是否科学合理主要基于基础数据的可靠性。以Anylo... 港口运营体系是兼具随机、动态、不均衡等复杂特性的综合体,多智能体仿真建模技术的出现为港口全过程作业模拟,尤其是液化天然气(LNG)船舶对通航影响的研究提供了有力支撑。仿真模拟结果是否科学合理主要基于基础数据的可靠性。以Anylogic仿真建模平台为基础,结合自动识别系统(AIS)船舶动态轨迹及海洋公开数据等辅助手段,使仿真模拟更趋于真实。结合工程实例,通过多渠道分析通航环境条件,模拟港区作业环境,研究LNG船舶对通航及港口服务水平的影响。结果表明,该仿真模拟方法思路清晰、易于操作,有助于类似工程通航影响分析。 展开更多
关键词 AIs Anylogic仿真 LNG船舶 通航环境条件 影响分析 港口服务水平
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基于AIS航海模拟器目标船服务器的设计与实现 被引量:6
4
作者 索永峰 杨神化 +1 位作者 陈国权 林文锦 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第1期43-47,共5页
针对现有航海模拟器目标船航线设计需要教练员人工设定以及所制定航路带有一定主观盲目性的缺陷,设计基于自动识别系统(AIS)真机的目标船生成服务器系统。该系统可实现港口范围内船舶AIS信息的实时接入,达到航海模拟器仿真系统模拟真实... 针对现有航海模拟器目标船航线设计需要教练员人工设定以及所制定航路带有一定主观盲目性的缺陷,设计基于自动识别系统(AIS)真机的目标船生成服务器系统。该系统可实现港口范围内船舶AIS信息的实时接入,达到航海模拟器仿真系统模拟真实海上交通流的的效果。实际仿真训练表明,该方法提高了交通模拟的逼真度,有效仿真了真实操船环境带来的压迫感;同时,仿真系统自动生成海上通航环境,切实提高了航海模拟器训练中训练场景编制的工作效率。 展开更多
关键词 水路运输 AIs 航海模拟器 目标船 三维视景 虚拟现实
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C-S模型参数及对非接触爆炸仿真分析的影响研究 被引量:5
5
作者 陈志坚 袁建红 +1 位作者 赵耀 谭万俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期60-63,117,共5页
依靠SHPB技术,建立了高强度船用钢的C-S模型。对承受冲击因子3.7水下非接触爆炸载荷的结构,基于流固耦合理论,利用6种C-S模型,分别建立动态有限元模型进行非接触爆炸数值仿真,研究了C-S模型参数对仿真结果的影响。研究指出:无论是通过... 依靠SHPB技术,建立了高强度船用钢的C-S模型。对承受冲击因子3.7水下非接触爆炸载荷的结构,基于流固耦合理论,利用6种C-S模型,分别建立动态有限元模型进行非接触爆炸数值仿真,研究了C-S模型参数对仿真结果的影响。研究指出:无论是通过冲击压缩试验还是冲击拉伸试验获得的C-S模型参数,均可获得满意的仿真分析精度;C-S模型参数正确与否,将严重影响结构抗爆性能评估结论的正确性。 展开更多
关键词 水下结构 非接触爆炸 数值仿真 C—s模型 高强度船用钢
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IHO S-63数据保护方案潜在风险 被引量:1
6
作者 张树凯 刘正江 +2 位作者 史国友 杨家轩 蔡垚 《中国航海》 CSCD 北大核心 2015年第1期4-8,共5页
针对IHO 2012年4月颁布的S-63电子海图数据保护方案及其策略结构与工作流程,从3个方面分析该方案的潜在风险,即:设备制造商开发的软件可能跳过S-63标准规定的数字签名验证环节;数据服务商提供的海图许可文件的权威性无法保证;设备制造... 针对IHO 2012年4月颁布的S-63电子海图数据保护方案及其策略结构与工作流程,从3个方面分析该方案的潜在风险,即:设备制造商开发的软件可能跳过S-63标准规定的数字签名验证环节;数据服务商提供的海图许可文件的权威性无法保证;设备制造商可解密出符合S-57标准的电子海图数据,从而非授权传播。这些潜在风险直接威胁到海图数据的完整性和权威性,会给导航安全带来极大的隐患。对此,提出相应的风险控制方案改进建议并给出改进后的实现流程。试验结果证明,改进方案可行,为完善S-63数据保护方案提供了科学参考。 展开更多
关键词 船舶工程 s-63 电子海图 数据保护方案 潜在风险 s-63
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基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真
7
作者 张连慧 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第4期166-169,共4页
为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型... 为提升船舶在复杂航行环境中的安全,提出基于虚拟现实的船舶航行复杂周围环境图像三维仿真方法。该方法使用虚拟现实技术中的Vega Prime虚拟现实开发工具,依据海洋、船舶相关数据与图像,使用Crertor工具建立flt静态三维模型库,从该模型库内导出船舶三维模型所需数据后,使用Vega Prime虚拟现实开发工具的LynXPrime图形界面,对船舶航行复杂周围环境的水体、海浪等进行建模并进行纹理制作后,再通过实时驱动、视景仿真驱动以及仿真交互程序运行,实现船舶航行复杂周围环境图像三维仿真模型的交互。实验结果表明,该方法可有效对船舶航行复杂周围环境的洋流流向、流速、海水温度进行三维仿真。同时也可对船舶航行环境内其他船舶进行红外视景可视化,且应用效果较佳。 展开更多
关键词 虚拟现实 船舶航行 环境图像 三维仿真 Vega Prime
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基于S函数的船舶电站并网时变参数在线实时仿真 被引量:2
8
作者 胡红钱 施伟锋 卓金宝 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第11期112-115,共4页
并网是现代舰船电站扩容的重要手段,精准并网对保障舰船安全稳定运行有重要意义,由此并网策略成为船舶电站研究的一项重要内容。根据船舶电站并网策略中并网参数的船级社要求和并网参数的时变特性,针对Simulink并网模拟仿真器采用RMS模... 并网是现代舰船电站扩容的重要手段,精准并网对保障舰船安全稳定运行有重要意义,由此并网策略成为船舶电站研究的一项重要内容。根据船舶电站并网策略中并网参数的船级社要求和并网参数的时变特性,针对Simulink并网模拟仿真器采用RMS模块不能满足电压精度要求问题,提出利用S函数改进并网电压时变参数RMS模块的检测精度,建立包括频差、相差、电压差在线实时检测的并网检测与控制器模型,并进行船舶电站的并网检测与控制仿真,仿真结果表明该方法保证了时变参数的仿真精度,提高并网的成功率。 展开更多
关键词 并网 船舶电站 时变参数 s函数 实时仿真
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岷江张坎航电枢纽船闸引航道通航水流条件优化
9
作者 马超 陈明 +2 位作者 周绪生 薛宏程 黄海津 《水运工程》 2024年第7期124-130,171,共8页
拟建岷江张坎航电枢纽位于S形弯曲河道上,船闸下游口门区在弯道和复杂河床地形的影响下,水流条件难以满足通航标准要求。针对该工程面临的水流条件问题,采用平面二维水流数值模拟方法,在充分利用下游口门区原始地形的基础上,通过改变引... 拟建岷江张坎航电枢纽位于S形弯曲河道上,船闸下游口门区在弯道和复杂河床地形的影响下,水流条件难以满足通航标准要求。针对该工程面临的水流条件问题,采用平面二维水流数值模拟方法,在充分利用下游口门区原始地形的基础上,通过改变引航道边墙堤头形式、延长引航道边墙并向左岸偏转、增设导流墩等措施提出3个优化方案。结果表明:采用R=125 m的弧形引航道堤头,外加1个导流墩的布置方案,不仅能有效降低口门区横流、回流流速,亦能通过导流墩与引航道边墙的间隙引流破坏河道连接段回流的形成条件,从而改善在大流量下因弧形堤头引起连接段明显的回流现象,优化后的下游口门区及连接段通航水流条件满足规范要求,研究成果可为类似工程提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 船闸 s形弯曲河段 口门区 水流条件 数值模拟
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求解舰船消磁系统S矩阵的一种新方法
10
作者 肖昌汉 刘胜道 闫辉 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第2期39-42,共4页
利用舰船感应干扰系数矩阵和消磁系统传感器检查绕组电磁常数定义了舰船消磁系统模拟特征矩阵———S矩阵.进一步阐述了用S矩阵模拟产生舰船消磁系统在任意地点和任意姿态下的真实消磁电流的原理方法.在定义消磁系统电流状态矩阵基础上... 利用舰船感应干扰系数矩阵和消磁系统传感器检查绕组电磁常数定义了舰船消磁系统模拟特征矩阵———S矩阵.进一步阐述了用S矩阵模拟产生舰船消磁系统在任意地点和任意姿态下的真实消磁电流的原理方法.在定义消磁系统电流状态矩阵基础上,推导了S矩阵各元素新的数学表达式,从而得到S矩阵一种新的求解和测量方法. 展开更多
关键词 舰船磁性 消磁系统 s矩阵 模拟仿真
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GPS操作模拟器的数模设计与编程 被引量:3
11
作者 辜耀基 《上海海运学院学报》 1996年第2期101-107,共7页
对GPS操作模拟器所采用的卫星运行和船舶航行中的船位、定位选星等几个主要数模的建立、编程框图和编程中应注意的问题进行了介绍。该数模已用在GL—1型GPS操作模拟器样机上;模拟效果良好。
关键词 船舶定位 卫星导航 模拟 GPs 数模设计
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船载统一S频段测控系统目标仿真器
12
作者 杨奕飞 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1139-1141,共3页
船载统一S频段(USB)测控系统是我国航天测控网的重要组成部分,该目标仿真器是根据海上航天测控任务系统检验、联试的需要而提出的。论文明确了目标仿真器的功能与组成,对各单元的设计和实现进行了详细介绍。给出了海上动态环境下测控目... 船载统一S频段(USB)测控系统是我国航天测控网的重要组成部分,该目标仿真器是根据海上航天测控任务系统检验、联试的需要而提出的。论文明确了目标仿真器的功能与组成,对各单元的设计和实现进行了详细介绍。给出了海上动态环境下测控目标轨迹的仿真生成方法,阐述了动态目标距离、速度、角度模拟的原理和实现技术途径。该目标仿真器的应用提高了航天测控联调、演练和训练水平,可推广应用于我国航天测控领域各套统一微波测控系统中。 展开更多
关键词 目标仿真器 船载 统一s频段 航天 测控
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基于B/S的GMDSS仿真系统设计与实现 被引量:3
13
作者 赵梁滨 杨家轩 尚斯年 《中国航海》 CSCD 北大核心 2016年第4期61-65,共5页
为提高全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and Safety System,GMDSS)实操培训效率,克服传统C/S的GMDSS模拟器客户端不灵活带来的硬件资源浪费及管理不便等缺陷,提出采用B/S架构开发GMDSS仿真系统。对GMDSS进行模块化的... 为提高全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and Safety System,GMDSS)实操培训效率,克服传统C/S的GMDSS模拟器客户端不灵活带来的硬件资源浪费及管理不便等缺陷,提出采用B/S架构开发GMDSS仿真系统。对GMDSS进行模块化的功能需求分析后,在"MEAN"的JavaScript语言框架下完成对GMDSS前端视图逻辑、后台网络通信及实时音频功能的研发,搭建基于B/S的GMDSS模拟仿真平台。通过实践检验,该仿真系统可满足GMDSS实操的教学要求,能突破学生仅能在实验室学习的限制。系统运行可靠、稳定,具备灵活自由的应用模式。 展开更多
关键词 船舶 水路运输 GMDss培训 B/s架构 系统仿真
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基于AIS数据的船舶冲突概率检测方法 被引量:4
14
作者 陈逸涵 刘克中 +2 位作者 辛旭日 苗鹏 张明阳 《中国航海》 CSCD 北大核心 2022年第4期15-22,共8页
针对高交通量的港口水域和动态航行场景下有效的船舶碰撞风险感知问题,提出一种冲突概率检测方法。基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据挖掘(Data Mining,DM)提取船长、航速和相对方位这3者与最小安全距离(S... 针对高交通量的港口水域和动态航行场景下有效的船舶碰撞风险感知问题,提出一种冲突概率检测方法。基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据挖掘(Data Mining,DM)提取船长、航速和相对方位这3者与最小安全距离(Safe Distance of Approach,S_(DAmin))的关系,构建动态领域模型;在此基础上,考虑港口水域船舶航行的动态性和船舶位置预测的不确定性,基于蒙特卡洛仿真根据不确定性分量的概率密度函数,在船舶不确定性运动方程模型中插入每个随机样本点,利用确定性求解器对冲突概率进行求解。结果表明:该方法能在高交通量的复杂动态环境下及时、准确地检测碰撞风险,可为船舶冲突的判断和智能避碰提供理论依据和指导。 展开更多
关键词 航行安全 船舶碰撞风险 蒙特卡洛仿真 冲突概率检测 船舶自动识别系统数据
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功能完备的航海模拟器中GMDSS模块的研究 被引量:3
15
作者 王应桥 包雄关 蔡伟巍 《航海技术》 2006年第6期36-38,共3页
此文介绍的是功能完备的航海模拟器中GMDSS模拟系统的组成、结构与作用。GMDSS模拟器由教练员站和船舶站组成,其船舶站的数量不受限制。尤其是GMDSS模拟器与船舶操纵模拟器通过局域网相连接,因此他们能分享船舶内存的数据。同时,教练员... 此文介绍的是功能完备的航海模拟器中GMDSS模拟系统的组成、结构与作用。GMDSS模拟器由教练员站和船舶站组成,其船舶站的数量不受限制。尤其是GMDSS模拟器与船舶操纵模拟器通过局域网相连接,因此他们能分享船舶内存的数据。同时,教练员站的功能包括船舶信息的编辑、搜救训练以及接收通信记录等等。船舶站软件主要包括GMDSS最新设计的要求。 展开更多
关键词 航海模拟器 船舶操纵模拟器 船舶站 教练员站 功能 GMDss模块
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基于OSG和Matlab的船舶启动阶段视景仿真研究 被引量:1
16
作者 刘方 刘炜 陈宁 《武汉船舶职业技术学院学报》 2013年第2期16-19,共4页
针对船舶操纵模拟器对船舶启动状态研究的需求,以开源工具OSG作为船舶航行模拟器的软件开发平台,以7000DWT油轮的推进装置和舵为研究对象,进行运动模型数学建模,利用MultiGen Creator建立船舶及地理场景模型,并利用OSG各个工作空间功能... 针对船舶操纵模拟器对船舶启动状态研究的需求,以开源工具OSG作为船舶航行模拟器的软件开发平台,以7000DWT油轮的推进装置和舵为研究对象,进行运动模型数学建模,利用MultiGen Creator建立船舶及地理场景模型,并利用OSG各个工作空间功能,对上述模型进行加载,构成临近环境要素。设计运动函数实现船舶从静止至到达额定航速的加减速、转舵和正倒车操作,用MFC对开发的系统进行封装,实现对虚拟船舶驾驶及周边视景的控制,并结合Matlab为船舶航行驾驶模拟器的开发提供一种新的解决方案。 展开更多
关键词 OsG 动力装置 船舶运动模型 船舶操纵模拟器
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基于星载AIS信息的船舶模拟训练平台 被引量:3
17
作者 程欢 赵柯 +2 位作者 陈锋 吴钰婷 曹波 《电讯技术》 北大核心 2021年第2期224-229,共6页
针对传统大型三维视景模拟训练系统存在的真实感差、成本高、人工干预程度大等问题,构建了一种基于星载自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息的船舶模拟训练平台。该平台引入星载AIS数据提取实船静动态消息,经数据清... 针对传统大型三维视景模拟训练系统存在的真实感差、成本高、人工干预程度大等问题,构建了一种基于星载自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息的船舶模拟训练平台。该平台引入星载AIS数据提取实船静动态消息,经数据清洗、插值和融合后生成完整航线,能够用AIS真实数据驱动二维电子海图显示,生成三维视景。平台集成多元电子海图数据源,提供融合AIS和雷达目标信息的二次开发接口。在保证航行安全的前提下,船舶态势形成追越、会遇局面时,模拟船能够自动完成车舵操作并给出相应的灯光音响信号。该平台能够为复杂条件下航行与编队运动训练课目提供基础支撑。 展开更多
关键词 船舶模拟训练 星载AIs 电子海图 三维视景
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迎浪时基于非线性运动方程的船舶RANS数值模拟
18
作者 唐海波 袁力 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第3X期7-9,共3页
迎浪航行是船舶运动是非线性运动,采用一类具有齐次解的二阶偏微分方程描述迎浪时船舶的非线性运动,构建船舶迎浪航行控制的非线性运动方程,在临界稳定条件下分析船舶非线性微分方程的齐次解,在非线性波动运动模式下,建立船舶非线性运... 迎浪航行是船舶运动是非线性运动,采用一类具有齐次解的二阶偏微分方程描述迎浪时船舶的非线性运动,构建船舶迎浪航行控制的非线性运动方程,在临界稳定条件下分析船舶非线性微分方程的齐次解,在非线性波动运动模式下,建立船舶非线性运动方程的局部寻优模型,采用最小二乘拟合方法进行迎浪航行的控制参量寻优,实现非线性运动方程的船舶RANS数值仿真模拟,根据RANS数值模拟结果实现船舶非线性运动优化控制。数值仿真分析表明,迎浪时船舶非线性运动方程具有稳定收敛的齐次解,能实现对船舶的超稳定性控制。 展开更多
关键词 迎浪航行 船舶 控制 非线性运动方程 RANs数值模拟
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考虑因子突变的客滚船海峡航行安全韧性动力学仿真 被引量:1
19
作者 胡甚平 刘伟华 +1 位作者 韩冰 吴中岱 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3408-3418,共11页
为有效评价影响因子扰动下客滚船海峡航行的安全韧性,提出了一种基于突变理论和系统动力学的安全韧性评估模型。首先,通过分析客滚船海峡航行安全与应急特征,构建鲁棒性、可恢复性、冗余性、多样性和适应性等航行安全韧性评价指标体系,... 为有效评价影响因子扰动下客滚船海峡航行的安全韧性,提出了一种基于突变理论和系统动力学的安全韧性评估模型。首先,通过分析客滚船海峡航行安全与应急特征,构建鲁棒性、可恢复性、冗余性、多样性和适应性等航行安全韧性评价指标体系,分析客滚船海峡航行安全事故致因的因果循环关系;然后,引入突变动力学理论,建立客滚船航行安全韧性分析模型,分析客滚船海峡航行安全韧性特征,揭示各因子及不同特性对安全韧性的影响;最后,结合琼州海峡航行的场景数据开展安全韧性动力学仿真试验。结果表明:就客滚船航行而言,鲁棒性、可恢复性和冗余性的增加对韧性提升效果较为显著;环境条件中大风扰动下韧性水平较低。 展开更多
关键词 安全工程 客滚船 韧性 突变理论 系统动力学 动力学仿真 海峡航行
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基于Unity的船浪实时交互运动可视化系统
20
作者 文国军 刘思远 +1 位作者 赵权 林科 《计算机系统应用》 2023年第12期129-135,共7页
为解决现有航海模拟器中船浪运动分离导致的视景感受体验差的问题,开发了一套船浪实时交互的船舶运动可视化仿真系统.通过海浪谱建模技术构建海面波浪运动场景;在建立船舶受力模型的基础上,通过检测船舶与水面的碰撞实现船舶对波浪力的... 为解决现有航海模拟器中船浪运动分离导致的视景感受体验差的问题,开发了一套船浪实时交互的船舶运动可视化仿真系统.通过海浪谱建模技术构建海面波浪运动场景;在建立船舶受力模型的基础上,通过检测船舶与水面的碰撞实现船舶对波浪力的响应以计算船舶对波浪运动的实时响应姿态变化;同时为增强仿真系统的真实感,使用波动公式计算船舶与水体碰撞产生的水波及其扩散增强模拟真实感.船浪运动耦合的航海模拟器与传统航海模拟器相比,在大海况条件下能够为使用者提供更加真实的视景与运动体验.研究成果视景真实感强,船浪交互实时性好,对于恶劣航海条件下的航海过程有良好的仿真效果. 展开更多
关键词 虚拟现实 波浪模拟 运动仿真 船浪耦合 航海模拟器
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