4dPanorama雷达模拟器训练系统建设方案、船舶模拟器解决方案、内河模拟器解决方案
本项目建设一套雷达模拟器训练系统，其中包括教练员站一套、4套本船端（模拟雷达终端+模拟驾驶终端）、监听监控设备一套。产品满足我国海事局和STCW78/95公约对雷达/ARPA模拟器的要求，满足海事局对值班水手评估课目的实操训练要求，可以用于雷达标绘、值班水手、大型船舶操纵、船舶避碰等课程的实操训练。
4DP型雷达操舵仪模拟器的总体性能如下：
（1）符合STCW公约马尼拉修正案第A-1/12节“关于使用模拟器的标准”以及B-I/12“关于使用模拟器的指导”的要求。
（2）各个本船均具有三维视景显示单元、电子海图单元、雷达单元，可以进行车、舵等的训练。
（3）各本船可以分别在独立的海区单独初始化及训练，也可以多本船同组对抗训练。系统可以实时模拟航行环境，包括风、浪、流、浅水效应、岸壁效应、船吸和船推效应、外界运动和固定物标、码头、海岸等，可以模拟在不同水域、采用不同模拟本船船型进行单独或对抗航行、避让操作训练、靠离泊训练等。
（4）系统具有的训练水域不少于20个包含厦门、湄洲湾、三亚、青岛、大连、上海、宁波、悉尼、高雄、香港、纽约港、马六甲海峡等港口视景数据库，所提供的训练水域数据库包含视景数据、电子海图数据、模拟雷达数据；视景数据逼真性高，电子海图和模拟雷达图像数据正确性好，上述三者数据的一致性良好。
上事故调查与分析、港口和航道开发分析及港口通航能力的安全性评估等科学研究。
同时4DP型雷达操舵仪模拟器还具有以下特色：
（1）船模：具有高精度的六自由度船舶运动数学模型。
（2）真实交通流接入功能：系统应能够扩展通过AIS接收机或者网络接入练习海域的实时AIS船舶交通流，并在ECDIS终端、雷达终端和三维视景中动态显示和查询目标船的各种动静态信息。
（3）3D虚拟视景：视景系统采用先进的开源OpenSceneGraph三维引擎，动态实时生成逼真的视景图像，包括：本船、目标船、周围的物标、环境的影响、能见度及光照等的影响，视景中助航标志的形状和灯质、船舶的号灯号型严格按其有关规则显示。
（4）本船摇荡与视景波浪运动匹配：在三维视景系统中，船舶的六自由度摇荡与波浪运动之间相互匹配和同步，船舶“随波逐流”大大提升了三维视景的沉浸感。
（5）灵活配置：系统采用模块化开发，可以根据用户需求灵活配置，并预留接口，用于兼容今后设计和开发的各种自动评估系统。
4DP型雷达模拟器训练系统由1个教练站制台和4套本船端（模拟雷达终端+模拟驾驶终端），整个系统用计算机网络联成一体，如图3-1所示。
3-1雷达模拟器训练系统
教师站由1台主控制台计算机、1台目标船服务器、1台VHF收发机、1台内部电话、1台AIS接收机、1台打印机构成。
教师站包括教练员软件系统1套、目标船服务器软件系统1套、音视频监控软件系统1套。
教师站软件系统的性能指标详见本方案4.1节。
2. 本船端
模拟雷达终端由集成机箱1套（1单元）、图形工作站1台、液晶显示屏1台、雷达操控台1套，所有控制面板采用液晶屏以增强系统升级的兼容性。木质海图桌一张。
模拟雷达系统一套，系统性能详见本方案4.2节
3.2-1模拟雷达终端效果图
模拟驾驶终端由集成机箱1套（1单元）、图形工作站1台、液晶电视1台、船舶操控台1套（包括触控双车钟控制、罗经、随动舵轮、应急舵、驾驶系统控制面板等）、仿真仪表系统1套、内通电话1台等构成，所有控制面板采用液晶屏以增强系统升级的兼容性。
模拟驾驶终端包括ECDIS软件系统1套、CONNING软件系统1套和三维视景软件系统1套。这些软件系统的性能指标详见本方案4.3节
3.2-2模拟驾驶终端效果图
教师站包括教练员软件系统1套、目标船服务器软件系统1套、音视频监控软件系统1套。教练员软件系统配置主控制界面和信息显示界面，配备与各本船通信的相关设备。供教练员设置练习项目，监视和控制训练过程，记录运行数据，输出训练结果等。其主要功能如下：
1、训练项目设置。即编制新练习项目，将训练项目的初始情况预先编制并存档。数目没有限制。可随时调用任一已设置的练习。
2、可设置训练水域。
3、可设置本船和他船船型。
4、可实时监控和调整的本船数量和目标船数量不受限制。
5、可显示本船及目标船状态、运动数据及有关避碰参数。
6、可设置训练环境，如风、流、浪、能见度、雨雪等。
7、可设置全天候船舶训练环境：根据需要设置昼夜亮度变化、不同能见度。
8、可控制训练过程，根据训练需要在不暂停练习的情况下可以增减目标船和快速改变现有目标船运动参数。
9、系统具有多种数据记录，具有冻结、事后重演和打印等功能。
10、可设置多种故障、恶劣气候、危险情况下的应急操作。
11、可输出训练结果硬拷备，如本船与目标船的运动轨迹等。
12、控制台程序可设置和控制目标船的计划航线。
13、控制台软件采用多文档架构，各本船能够分别在独立的海区单独初始化及训练。
14、标准电子海图显示。
图4.1-1 教练站软件
2. 本船软件系统
模拟雷达/ARPA系统逼真模拟了BR3440、JMA9100系列真实型号雷达/ARPA的功能，系统界面如图9-A、B所示，提供可覆盖中国沿海、马六甲海峡、新加坡水域、英吉利海峡和有关港口的雷达图数据及使用本设备进行雷达标绘的方法。其主要性能指标如下：
雷达图象包括:岸线、固定助航标志、导航浮标、雷达应答器、SART等、目标船回波，回波的形状与目标船大小、距离、相对方位有关、雨雪杂波及海杂波应符合实际情况，体现目标间的遮挡、接收机噪声、阴影扇形、盲区，小量程时船首对雷达图象的影响。
图象显示有效直径为15"、显示方式（首向上，北向上，航向向上、真运动及相对运动显示）、长脉冲、短脉冲、固定距标圈、活动距标圈、偏心显示、余辉、电子方位线（两条，其中一条起点可移动）、试操船（在不中断目标信息更新的情况下，模拟本船机动时与所有被跟踪目标的新态势）、自动录取手动录取、跟踪至少0.3-32海里内20个目标、ARPA距离档（0.75，1.5，3，6，12，24，48海里）、速度矢量（真运动矢量与相对运动矢量可切换，矢量时间长度可调）、目标船数据显示（距离，方位，CPA，TCPA，真航向，真速度，可显示相对航向、相对速度）、CPA、TCPA可根据需要合理设置并提供PPC及PAD显示、报警（碰撞危险、目标丢失、目标侵入、操作错误等，报警形式有声、光、符号与文字）、历史航迹显示（对每个被跟踪目标最多可显示5个历史点迹，每个历史点迹所用的点间隔以1分钟为增量，最多可达12分钟）、警戒圈设置（由操作员设定一个警戒圈，闯入目标可自动录取）。
模拟驾驶终端在软件上配置以下单元：
u 标准电子海图终端单元（含船舶水动力模型解算软件）
u 船舶航行综合信息系统终端单元
u 三维视景系统单元
如图所示，这些应用软件具体功能如下：
（1）ECDIS终端具有如下功能：
u 基本功能：海图漫游、海图自动加载、海图自动拼接、海图缩放、海图旋转，不同运动模式和显示模式的快速切换，背景光调节、航行信息实时显示、航迹显示和预测；
u 支持符合S-57标准的ENC；
u 海图安装与更新：可查询和显示海图基本信息；能模拟海图更新过程；
u 海图显示标准化：按照ECDIS的显示标准（S-52海图物标显示标准）显示海图物标，能进行安全水深、浅水水深和等深线安全阈值的设定，提供海图基本、标准和全部物标显示级别切换模式，提供等深面颜色设定与海图图层选择性显示，并可以根据环境光变化进行白天、傍晚和夜间海图模式的切换，提供复杂边界和简单边界以及传统符号与标准符号的选择显示，以及中英文版本切换，方便不同用户安全导航的需要；
u 航线设计：可以手动输入航线设计专用表格栏或直接在电子海图上绘制航线、自动生成可手动编辑、可对航线进行自动安全检测、可根据用户输入的初始数据进行自动计算的航次计划列表、具备航线转向点列表和航次计划列表打印导出功能。航线设计工具功能强大，可以通过鼠标快速插入、删除和移动航路点或在航线设计专用表格中通过鼠标滚轮快速更改航路点信息进行航线的调整，当改动一个航路点信息将自动更新整条航线的其余信息。
（2）三维视景系统：
具备24小时天空环境连续变化功能，其星空变化、太阳方位/高度要与天文历基本一致；可以模拟海上各种典型天气现象（云、雨、雪、雾等并配有相应声效）；可以模拟波浪破碎的效果；具有拖轮的视景模型；航标严格按照电子海图中航标数据生成，并按照灯质属性动态显示；本船号灯号型可以自主控制，船舶号灯能按照舷角规定显示；本船具有手动和自动施放雾号功能；本船配有主机、抛锚等声效。
三维视景内容包括：
u 天空：晴、阴、多云
u 天气变化：晴、雨、闪电
u 海面：真三维运动纹理海面，波浪的波高、周期和方向与风力、风向相关，波浪的要素根据波谱计算得到。本船船头的摇摆运动与波浪运动相关。
u 地貌：基于真实港口的地形地貌的真三维模型，加上真实的纹理，逼真度高。
u 码头：包括码头上的建筑物、起重机、缆桩等
u 助航标志、灯光：能见距离、闪烁规律严格按有关规则确定
u 岸上典型建筑物：全部采用真实的白天/夜晚纹理映射
u 本船船首图形：船首图形与其他景物协调运动，能体现本船的纵摇、横摇以及随运动波浪的运动
u 白天、夜晚、晨昏朦影时的视景，可按太阳运动24小时连续自动变化
u 雾景，按能见度不良时的能见距离等级精确设定
u 日落、日出及太阳光晕等效果
u
详细方案索取：18611289150（微信）
（3）CONNING终端（船舶综合数据显示系统）包括航行基本信息（包括船位、航向、对地航速、对水航速、转头率、舵角、主机转速、风、流、水深等）、航行监控（除基本信息外，突出显示航线监控动态、航迹偏差等）、靠泊动态（除基本信息外，突出显示船首尾横移速度、侧推器动态等）、操纵效率（除基本信息外，突出显示船舶姿态、稳性、自动舵参数，以及船首向、舵角等历史数据）和引航卡（包括船舶基本资料、操纵性试验数据、船型说明和船舶图片）等模块。
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