海洋虚拟仿真、航海模拟器、船舶操纵模拟系统、船舶专业虚拟仿真实训基地建设方案

2023-01-06 17:00:00 [ 中关村在线原创 ] 作者：zoljn

北京四维全景科技有限公司成立于2001年，总部设在北京中关村高科技产业园，是一家以虚拟现实设备、视景仿真软件为主营业务的科技型公司。公司集中了一批优秀的拥有多年实际工作经验的工程技术人员。

一、 系统概况

教练员站

用于船员评估过程中练习控制、运行状态监视和回放、任务编辑与发送、船舶与港口资源管理；评估过程中任务控制与动态监控、设备状态管理与监控等，配设教练站和系统管理软件，系统管理软件具备船员培训船舶操纵模拟器初始环境设置、船型选择、运行监控、故障设置、分组协作、训练评分、回放演示等功能。教练员站可以方便地设置训练项目，控制训练过程，监督学员操作情况以及回放操作过程和讲评教练员站工作台、教练员图形工作站、网络交换机、综合布线、监控主机、监控显示器、柜式空调、讲评用桌椅。

主本船驾驶台设备

综合信息、车舵等操控单元、电子海图、KH雷达、航行控制设备、仪器专用控制设备、JRC雷达、GMDSS单元、航行通讯设备、报警单元和望远镜控制台，船舶救生艇虚拟显示设备，投影仪，柱幕无缝拼接DONGLE，监控摄像机，360度驾驶舱和屏幕。

副本船驾驶台设备

控制台更新、全回转交互拖轮设备、显示器、计算机、监控摄像机、柱幕无缝拼接。

雷达模拟器设备

应符合 IMO 规范要求，显示系统应和实船设备一致，应能够模拟 X 波段和 S 波段的雷达系统，并应能够选择相对运动模式和真运动模式进行操作，应包括但不限于如下性能指标：1、能够实现至少 4 种典型船舶雷达（JRC9100、JRC9200 和 KH2020、BR3440）的主要功能和界面的仿真；

2、雷达回波包括：陆地、本船及目标船、飞行目标、浮标、雷康/雷达应答器、雨杂波（四种独立模式）、海浪杂波（和风有关）、同频干扰（可开启/关闭）、白噪声；

3、能够仿真雷达图像中可能出现的同频干扰及同频干扰抑制功能；

4、能够仿真雷达图像的盲区效果；

5、能够仿真雷达图像的二次反射假回波；

6、能够仿真雷达脉冲宽度调节对目标回波拖尾的影响；

7、能够仿真遇险船舶 SART 的回波效果；8、可以通过电子铅笔进行人工标绘作业；

9、ARPA：可控制自动跟踪区的参数设定、最小跟踪距离以及历史航迹点的间隔；

10、能够仿真雷达 AIS 休眠目标、激活目标、选择目标及危险目标；能够仿真雷达 AIS 选择目标的数据呈现功能；

教练员工作站、计算机、视景工作站、网络交换机、显示器、控制台更新、柜式空调。

GMDSS控制台及设备

基于C/S结构构建

● 丰富的岸站、岸台以及搜救协调中心通信功能仿真

● 覆盖主流型号的船载GMDSS设备仿真

● 与航海模拟器无缝集成

● 训练过程自动评估

教练员站子系统

综合信息显示系统

综合信息显示功能包括如下：
1、船舶静态信息显示，可显示的静态信息包括：船名、呼号、船长、船宽、排水量等；
2、船速和船首向；
3、风速风向；
4、转向速率；
5、水深；
6、船舶轮廓，有主机和侧推器标示，根据不同船型显示相应内容；
7、导航数据(例如DGPS传感器)；
8、舵角和主机转速、螺旋桨转速；

9、船艏船艉船舯距岸距离；

二、主要功能

该模拟系统可完成船舶航行操纵、系泊操纵、避碰操纵和相关职手的技能训练。通过训练可熟练掌握操纵流程和技巧，提高对应急事态的指挥处置能力。

1．航行操纵训练功能

完成船舶操纵训练所要求的训练内容。包括：

2 靠离码头操纵；

2 系离浮筒操纵；

2 按指定锚位抛锚操纵；

2 营救落水者操纵；

2 进出港航行操纵;

2 昼、夜间航行操纵;

2 各种风、流条件下的船舶操纵；

2 急流及狭窄航道操纵；

2 多种天气（雾、雷、雨、雪）情况和不同能见度下的航行操纵。

2．避碰操纵训练功能

2 多船舶在同一航段相遇时视距良好情况下的可视避碰操纵训练；

2 多船舶在同一航段相遇时视距不良情况下的雷达避碰操纵训练。

3．其它特殊训练功能

2 目力观察和雷达技术观察训练；

2 船舶各种情况下的号灯、号型操作训练；

2 导航雷达和标绘操纵训练。

三、主要组成及技术指标

（一）主要软件构成

“船舶操纵模拟系统”的主要软件构成包括：

1．船舶航行控制仿真；

2．急流、狭水道、进出船闸等特殊操纵控制仿真；

3．虚拟视景仿真；

4．导航雷达仿真；

5．教员控制与公共技术支撑平台。

视景系统

1、视景系统显示内容和画面要求应符合STCW公约马尼拉修正案的相关要求，达到国际权威机构认证标准；

2、每个本船的视景系统应提供望远镜、探照灯及视景漫游通道，可用于漫游观测和望远镜观测周围360范围的视景；

3、每个本船的视景系统可提供第三视角功能，至少可提供如下视角的显示功能：本船船尾、船首、左舷、右舷、空中俯视视角；

4、三维视景库应覆盖所提供的海区数据库的港口和水域，数量要求与海区数据库一致；

5、主本船中可实现一条典型散货船虚拟场景中自由降落式救生艇、起降式救助艇交互操作，可实现救生/助艇的起降、回收、水中操纵等VR交互操作（须提供软件运行截图进行佐证）；

6、可实现典型散货船的三维船体（船壳板、球鼻艏、艏尖舱、货舱、螺旋桨等）、甲板设备（船首桅杆、罗经甲板桅杆、锚机设备、缆机设备、起货设备、舱盖及开关舱装置和设备、甲板通道与甲板管路、舷梯及升降设备、救生艇及升降设备、救助艇及升降设备等）、船楼、驾驶室（车、舵、航行灯、信号灯、甲板灯、设备报警系统、GPS、AIS、雷达、电子海图、GMDSS等）的三维建模，将船舶环境逼真、动态地在场景中展示出来；可实现船舶各舱室、住舱、驾驶室驾驶台的虚拟漫游；具有快速分级导航机制，能够快速进入选择的区域或空间；

7、主本船中系缆设备仿真训练系统包括对撇缆绳操作和对缆机上缆绳操作，该交互操作须与模拟器设备连接。撇缆绳操作主要分为取撇缆绳、撇缆绳和回收撇缆绳。对缆机上缆绳操作包括对缆机的操作和对缆绳操作；对缆机的操作包括控制箱操作、缆机刹车、缆机离合、操纵杆操作等；对缆机上缆绳操作包括备缆、松缆、绞缆和解缆等。当用户漫游到缆机位置时，会有该设备的相关提示信息，包括设备名称、使用方法以及使用注意事项等；

8、锚设备交互操作体验系统中锚设备由锚、锚链、锚链筒、锚机、锚链舱等组成，其可交互设备主要是锚机的电源控制箱、刹车、离合、操纵杆、制链器、防浪盖和锚球等。当打开电源控制箱、解开锚机制链器、打开防浪盖，然后通过操作锚机刹车、离合和操纵杆带动锚机轴承及滚筒的旋转，实现锚链的下放和回收，进而完成锚泊操纵。当用户漫游到锚机位置时，会有该设备的相关提示信息，包括设备名称、使用方法以及使用注意事项等；