舰船抗沉损管训练仿真系统研究
舰船损管监控系统研究
舰船损管监控系统研究陶伟;曹宏涛;周纪申【摘要】As the vital component of ship damage control system (DCS), the damage control monitoring system (DCMS) plays an important role in ensuring the survivability of ship. The key issues in regarding to DCMS design were researched based on the technical characteristics of simulation, combined with using sophisticated industrial control configuration software FactorySuite. By building a prototype system, the issues involved were illustrated, such as system component, architecture framework, hardware and software structure, etc. Simulation testing confirms that the system meets the real-time requirement.%舰船损管监控系统是损管系统的组成部分,是保障舰船生命力的重要系统.针对舰船损管监控系统设计中的关键问题,结合成熟的工业控制组态软件FactorySuite进行了研究.通过构建原型系统,分析了系统的组成模块、体系结构与软硬件架构等问题,经过仿真测试,证实原型系统满足实时性的要求.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2012(007)001【总页数】4页(P57-60)【关键词】损管监控系统;仿真;OPC;舰船【作者】陶伟;曹宏涛;周纪申【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;海军装备部驻沈阳地区舰船配套军事代表室,辽宁沈阳110168;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U664.81 引言从各种海损事故看，损管成败的关键往往在于尽早发现损害事件，因此，在舰上设置损管监控系统是保证损管部门第一时间获悉全舰安全状况的主要手段［1］。
舰船损管指挥训练评估体系模型的构建方法
3 舰船损管指挥训练评估体系模型的构建方法
3.1 舰船损管指挥训练评估体系模型的组成
根据舰船损管指挥训练的特点以及评估的实际需 求完成该模型的构建。该模型的组成部分主要包含以下 几种 ： 第一 ， 舰船损害部分 ， 该部分主要由舰船损害拟 定、舰船实际损害情况分析、训练条件输入以及损害模 拟组成 ； 第二 ， 要素评估部分 ， 该部分主要包含指挥体 系、各项舰船评估要素 ； 第三 ， 训练效果评估部分 ， 该 部分主要包含指挥措施应用效果评估、损管指挥训练效法
1）该模型的评分方式。在该模型中 ， 需要进行评 分的对象主要包括舰船状态参数以及舰船的实际指挥效 果， 根据二者重要性的不同 ， 分别将其所占分值确定为 30% 和 70%。就舰船损管实际指挥命令应用效果指标的 评估而言 ， 子评分对象主要包括以下几种 ： 第一 ， 舰船 中舱室排水措施应用结果。该评估要素能够表示舰船的 实际生命力 ， 因此可以将该指标的分值比例确定为 15% ； 第二 ， 舰船中损管兵力的调度应用情况是决定指挥合理 性的重要指标之一 ， 因此应该将该指标的分值比例确定 为 25% ； 第三 ， 舰船损管指挥措施是影响舰船生命力的 重要因素之一 ， 因此 ， 应该可以将舰船损害边界的处理 等指标的分值比例确定为 60%[5]。
1 舰船损管指挥训练的作用
在海战重要性不断提升的背景中 ， 需要通过舰船 损管指挥训练的加强 ， 实现损害状态中舰船损害程度的 有效控制以及舰船生命力的有效维持。因此可以将舰船 损管指挥训练看成是主要的舰船生命力维持水平的影响 因素之一 [1]。
2 舰船损管指挥训练评估体系模型的评估要素
结合舰船损管指挥训练的实际特点 ， 应该将该评 估体系模型的评估要素确定为以下几种。 1）舰船损管兵力的调度使用。当舰船在行驶过程 中遭受一定损害时 ， 舰船损管兵力调度使用质量是影响 损害控制效果的主要因素。可以将舰船中兵力人员的 实际忙碌情况看成是舰船兵力调度使用的一种反映 ， 因 此， 可以用人员的实际忙碌值 B 来表示该要素 ； 2）舰 船损害信息的分析与传输。当舰船在行驶过程中遭遇 损害时 ，损害信息应及时传输至最近的指挥所中。在 这个过程中 ，舰船损害信息的分析（表示真实性和有 效性指标）以及传输的及时性起到关键作用 ； 3）舰船 损管设备的使用管理。舰船中相关损管设备的使用从一 定程度上影响实际指挥效果 ； 4）舰船损害的规模。在 评估体系模型中 ，舰船的实际损害规模是重要的评价 指标之一 ； 5）舰船平衡结果。对于舰船而言 ， 平衡是 保证其正产运行的重要指标之一 ，这里将舰船的实际 横倾斜角等因素作为该指标的评价参考依据 ； 6）确定 舰船损害边界。该指标是指对舰船中是否有相关人员 处于舰船损害边界管理任务执行状态。该指标需要通 过舰船实际回馈状况等因素进行评价。若不存在相关 人员处于执行状态 ， 则需要扣除一定的分数 [2] ； 7）舰 船状态参数。舰船状态参数是判断舰船恢复状况以及 当前生命力的主要指标之一 ； 8）舰船损管指挥权重和 舰船损害状态评估。就舰船而言 ，舰船损管指挥权重 属于一项综合性指标。若舰船指挥人员所下达的指挥 命令能够获得良好的应用效果 ，则该命令的贡献值为 正数。舰船实际损害状态的评估有助于指令正确性的
Unity 3D船舶损管训练虚拟仿真系统的设计与实现
Unity 3D船舶损管训练虚拟仿真系统的设计与实现作者：何隽来源：《电脑知识与技术》2019年第17期摘要：传统损管训练极易导致人员损伤、船舶或货物的损坏。
针对损管训练在现实中难以完全开展的特殊性，但又需加强对损管人员的训练，建立了船舶、损管工具和损管人员模型，展现各种损管情况，提出训练思路，综合使用3dsMax和Unity 3D软件设计开发了船舶损管虚拟仿真训练系统。
该文详细介绍了系统中堵漏伞工具對船舱圆形破口堵漏的开发过程。
实践证明，该系统界面友好，操作简便，损管人员经过反复训练，可有效提高观察能力和决策速度，为损管训练提供了一种解决方案。
关键词：Unity 3D;损管;训练;虚拟仿真;破口堵漏中图分类号：TP391.9; ; 文献标志码：A文章编号：1009-3044（2019）17-0246-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstract： Traditionally， the training of damaged pipes can easily lead to personnel injury，ship or cargo damage. In view of the particularity of the training of damaged pipes which is difficult to carry out completely in reality， but it is necessary to strengthen the training of damaged pipes personnel. A model of ship， damaged pipes tools and damaged pipes personnel is established，various damaged pipes are displayed， and training ideas are put forward. A simulation training system for damaged pipes of ships is designed and developed by using 3dsMax and Unity 3D software. This paper introduces in detail the development process of the leak plugging umbrella tool in the system to plug the circular break in the cabin. Practice has proved that the system has friendly interface， simple operation， and damaged personnel can effectively improve the observation ability and decision-making speed after repeated training. It provides a solution for damaged pipe training.Key words： Unity 3D;damage control; training; simulation; breach of plugging1 背景船舶在航行过程中因触礁碰撞、海水腐蚀管路，而导致破损进水的事故时有发生。
基于舰艇损管综合训练系统研究
基于舰艇损管综合训练系统研究作者：杨帅韩世蔷来源：《现代信息科技》2018年第01期摘要：对舰艇损管综合训练系统进行研究，能够有效提高舰艇在实际应用过程中的应用效率，避免舰艇受到损害。
基于此，本文将对舰艇损管综合训练系统的设计思路进行研究，并对舰艇损管综合训练系统进行具体研究，其中主要包括舰艇损管综合训练的系统构建、舰艇损管综合训练中的软件功能设计以及舰艇损管综合训练系统中的技术应用三方面内容。
关键词：舰艇损管；技术应用；软件设计中图分类号：TP391.9；U674.7 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）01-0132-02Research on Comprehensive Training System of Ship Loss TtubeYANG Shuai，HAN Shiqiang（Naval University of Engineering，Wuhan 430033，China）Abstract：The research of ship damage comprehensive training system can effectively improve the efficiency of the ship in the actual application process，and avoid the damage of the ship. Based on this，this paper will design comprehensive training system on warship damage was studied，and the specific research on comprehensive training system of warship damage control，it mainly includes three aspects： the system construction of ship damage comprehensive training，the software function design of ship damage comprehensive training，and the technology application of ship damage comprehensive training system.Keywords：ship loss tube；technical application；software design0 引言舰艇是在海上战争以及火灾营救中的主要应用工具，在此过程中如果舰艇出现破损的情况，将会严重影响战斗质量或者救火质量，为了有效解决这一情况，需要在日常管理中加入舰艇损管综合训练，这种方式能够保证舰艇在实际应用过程中的生命力。
基于舰艇损管综合训练系统研究
0引言
舰艇是在海上战争以及火灾营救中的主要应用工具，在 此过程中如果舰艇出现破损的情况，将会严重影响战斗质量 或者救火质量，为了有效解决这一情况，需要在日常管理中 加入舰艇损管综合训练，这种方式能够保证舰艇在实际应用 过程中的生命力。其中，火灾训练很难在真实的舰艇上进行， 因此建立舰艇损管综合训练系统具有非常重要的意义，在该 系统中，舰员以及指挥人员能够最大程度上接近真实情况， 最终达到提升舰艇抗损能力的目的。
1 舰艇损管综合训练系统的设计思路
舰艇是一种钢材结构的建筑物体，在进行舰艇损管综合 训练系统设计的过程中，主要将舰艇分为三层甲板以及一个 舱段。其中最上层的甲板主要负责直升飞机的存放，在该部 分设有通风系统。中间层的甲板中主要包括舰艇损管站、医 务管理中心、舰艇指挥中心以及舰艇动力室等多个部位，该 层甲板能够作为舰艇损管的综合控制中心。最后一层甲板主 要用作对舰员进行管理，其中甲板分成了多个板块，主要包 括发电舱、士兵住舱以及主机仓等，发电舱可以进行管道包 扎训练、支撑训练以及排水潜水训练等。士兵住舱能够进行 破口堵漏训练、排水支撑训练等。主机舱能够进行火灾模拟 训练以及观察训练等。在观察区域，能够对舰艇损害情况以 及人员的活动情况进行全面观察。另外，在第三层甲板的下 方还可以设置各种管道路线以及感应装置等，对舰艇目前情
２０１８ 年 １ 月 ２５ 日 第２卷 第１期
现代信息科技 Modern Information Technology
Jan.2018 Vol.2 No.1
基于舰艇损管综合训练系统研究
杨帅，韩世蔷
（海军工程大学，湖北 武汉 430033）
舰艇损管综合训练系统研究
舰艇损管综合训练系统研究雷宁;邱金水;吴晓辉【摘要】研究和设计舰艇损管综合训练系统.系统构架采用设施层、监控层、信息处理层3层结构.软件功能实现基于信息综合处理的智能化.基础设施建设采用模拟舰艇的一个舱段.系统能够满足损管技能训练、损管协同训练和损管指挥训练需求.最后介绍了该系统在舰员培训中应用的训练流程和舰员考核成绩评定方法的研究和实现.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2008(003)003【总页数】4页(P67-70)【关键词】舰艇;损管;训练系统【作者】雷宁;邱金水;吴晓辉【作者单位】海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033;海军工程大学船舶与动力学院,湖北,武汉,430033【正文语种】中文【中图分类】U661.231 引言为了在战斗破损或火灾等紧急情况下有效地保持舰艇的生命力，需要全舰人员在技术与心理上作好充分的准备。
为此，舰艇抗沉与灭火等损害管制行动的日常训练是一个极为重要与关键的问题。
这种训练不仅包括士兵一级的损管技能和岗位协同训练，而且还包括舰长、副长和机电长等指挥员处理各种损害情况的损管指挥能力的训练。
由于抗沉与灭火训练的特殊性，一般无法在实船上进行实操。
因此，在损管模拟器中的训练是各国对舰员和指挥人员进行训练与考核的主要手段。
为了使舰员在损管模拟器中的训练接近实战，研究和设计出集仿真、自动控制、信息综合处理于一体的智能化多功能的舰艇损管综合训练系统具有非常重要的现实意义。
2 舰艇损管综合训练系统设计2.1 舰艇损管综合训练系统的系统构架如图1所示，该系统采用3层结构，即设施层、监控层及信息处理层[1]。
图1 舰艇损管综合训练系统的系统构架示意图1) 设施层。
整体建筑结构是模拟舰艇的一个舱段。
损管场所分两类舱室：抗沉舱室(破口堵漏、管路包扎、排水及水下作业训练)，灭火舱室(灭火训练)。
根据舱室训练功能的不同，配置相应的设施(如各种舱室破口，各种破损管路，排水设施，水下作业平台，通风管路，配电箱，供油管路及阀门，各种灭火系统等)。
国外水面舰艇战时损管系统发展探讨
证其 战时 生命 力 的应 对措 施 ， 比如 舰艇 受 到攻 击 时可 以进 行 战损 评 估 、 提供 抗 沉 方 案 等 。在 舰 艇
设 计 阶段 ， 设计 人员 就应 该利 用 有效 的软 件模 型 ，
具备 良好 的隐身 防护 能力 、 抗 打击 能力 、 损 害 自救 能力 和 反击 能力 。
国外 水 面舰 艇 战 时损 管 系 统 发 展 探 讨
王 吉， 罗雯军 ， 包 剑
（ 中 国舰 船 研 究设 计 中心 （ 上 海分 部 ）上 海 ， ２ ０ １ １ ０ ８ ）
摘
要： 以美 国海军 为例 ， 对水 面舰艇 战时损 管系统的产生 、 发展及 现状进 行阐述 和初 步探讨 ， 结合 国外
的产 生 、 功 能组 成 、 发展 为 主 线 ， 结 合 国外 已商 业
化并 装 舰 的战 时损 管 系统 ， 对 欧美 海 军 战时 损 管 系 统 的发展 和设 计 理念进 行 些初 步探 讨 。
１ Ｂ Ｄ Ｃ Ｓ简介
美 国海 军在 ２ ０世 纪 ８ ０年代 末 开展 了一 项 有
商业化 的战时损 管系统 ， 介绍该 系统的功能配置 。 关 键词 ： 水 面舰艇 ； 战时损管系统 （ Ｂ Ｄ Ｃ Ｓ ） 全舰综 合生命 力管理系统 （ Ｉ Ｓ Ｍ Ｓ ）
中图分类号 ： Ｕ ６ ７ ４ ． ７ １ 文 献 标 志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ １ — ７ ９ ５ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ７ ７ － ０ ４
个 集成 设计 理念 。该设计 理 念最 早起 源 于美 国海 军 的全 舰 生 命 力 研 究 项 目（ ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｓ ｈ ｉ ｐ ｓ ｕ ｒ ｖ ｉ ｖ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ， Ｔ Ｓ Ｓ ） ， 通过 Ｂ Ｄ Ｃ Ｓ将 与 战 舰 作 战直 接 相 关 的 ３个 主要 系统 ： 全 舰 的作 战 系 统 （ ｃ ｏ ｍ ｂ ａ ｔ ｓ ｙ ｓ － ｔ ｅ ｍ，Ｃ Ｓ ） 、 动力 电 力 机 械 系 统 （ ｍ ｏ ｂ ｉ ｌ ｉ Байду номын сангаас ｙ ／ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ －
舰船损管模拟训练系统中破损进水过程仿真
舰船损管模拟训练系统中破损进水过程仿真吴晞;韩晓光;李宇辰【摘要】论述了损管模拟训练系统中破损进水模块开发方法，建立了相关的数学模型，包括破损舱室的分类方法、破口的分类原则、进水时间计算、破口处压力计算等，介绍了破损进水过程的计算机实现方法和视景仿真效果。
%This paper introduces the flooded module of damage control simulation training system developed by our college .proposes the computer implemented method of the damaged water process .introduces the visual simulation process of the ships damaged flooded process .It is hopeful to provide reference for those who are researching or developing the same simulator .【期刊名称】《广州航海高等专科学校学报》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P15-18)【关键词】舰船;破损进水;仿真【作者】吴晞;韩晓光;李宇辰【作者单位】海军陆战学院交通信息与安全教研室，广东广州510430;海军陆战学院交通信息与安全教研室，广东广州510430;海军陆战学院交通信息与安全教研室，广东广州510430【正文语种】中文【中图分类】U661.23水面作战舰船在作战过程中，随时可能遭到敌方武器的攻击而导致破损进水.将舰船破损进水后仍能浮于水面而不倾覆，以保证舰船继续航行和作战的能力，称为舰船不沉性.舰船将由于本身结构强度不够而发生撕裂、破口等载荷，舰船将大量进水，舰船的储备浮力将大大降低，舰船的稳性也急剧下降，这时要求舰船指挥员能够依据舰船的破损类型、破损程度、舰船状态做出综合判断，要求舰船指挥员在面对各类破损灾害时，依据舰船的人员配备与损管器材情况做出正确的处置.从实战经验来看，海战中的舰船沉没往往是由于舰船指挥员不熟悉舰船性能，破损进水后缺乏正确的指挥方式而导致灾害进一步扩大，而最终导致舰船沉没.所以，正确的损管决策组织方式对保障舰船生命力具有重要的意义[1-2].1 舰船破损进水的数学模型1.1 破损舱室的分类方法根据破损舱室的进水特征，将其分为以下5种：1)第一类舱.不管进水舱是否与舷外水相连，只要进水舱全部灌满，这类舱称为第一类舱，如图1(a)所示.通常此类舱的顶部位于水线以下，破损进水后，水全部充满舱室，不存在自由液面.2)第二类舱.舱室局部被淹，且不与舷外水相通，称为第二类舱，如图1(b)所示.此类舱室存在自由液面.这种情况相当于破损舱的破洞已经堵塞，但水未被抽干，或者是舱室未破损而是从邻舱漫延过来的水，或者是为了调整倾斜倾差而人为灌注又未灌满的舱柜.3)第三类舱.舱室局部被淹，且与舷外水相连通，称为第三类舱，如图1(c)所示.此类舱不仅存在自由液面，而且随着倾斜的变化进水量也将发生变化，舱内水始终与舷外水保持同一水平面.4)第四类舱.假设在局部受淹且与舷外水相通的第三类舱中具有空气垫，则舱内的淹水水位不与船的水线相重合.所以，具有空气垫的第三类舱应单独分为一类，即第四类舱，如图1(d).因而，舱室局部受淹、与舷外水相通，但不与外界大气相通(完全气密)的淹水舱称为第四类舱.5)第五类舱.常常遇到这样一些第二类舱，这些舱中的水随船舶倾斜而流向舷外.它们与通常的第二类舱不同，随着船舶倾斜的增加，舱中水量不断减少；而第二类舱中的水量为常量，且不随船舶倾斜而改变.因此，把这种水流向舷外的第二类舱应当称为第五类舱如图1(e)所示.因而，舱的侧壁上部开有和舷外水上相通而水下不相通孔的淹水舱称为第五类舱.第五类舱的特点是当舰船倾斜时，舱中的淹水水位始终通过出水孔边缘.出水点的坐标不变，且此点是舱中淹水水位的转动中心(图1(e)中A点).图1 淹水舱的类型1.2 破口的分类原则在建模时，将舰船的破口按照位置、大小、结构、形状进行分类.按位置分为舷侧破口与舱底破口；按大小将其分为小破口、中破口和大破口，其划分规范为小破口直径D≤50 mm；对于中破口，其破口直径50 mm<D≤200 mm，对于大破口，其破口直径D>200 mm.按照结构分，以舭龙骨为分界线，将舭龙骨以下的外底板、底纵骨、平板龙骨所辖区域破口定为底部破口，将龙骨以上的舷侧板、舷纵骨、肘板所辖区域破口定位舷侧破口；按形状将破口分为方型破口、圆型破口、不规则型破口.设定破口形状依据受损性质确定，对于武器命中的破口，训练系统设定为圆形破口，对于碰撞或者撕裂破损，训练系统定为矩型破口，对于触礁灾害，训练系统定为不规则型破口.1.3 破口进水时间计算设破损舱室深(舱室中心至海平面)为Z，破口形心位置在水面以下的深度为H，破口面积为S.水由破口灌入舱内，舱内水位由舱底A处灌注到离破口以上且具有反压头h的C平面，这时所需的时间为tAC，s..式中，VAC为舱内水位从舱底A升至C平面时的淹水容积，m3；qAC为每秒流量，m3/s；μ为流量系数，μ=0.6；S为破口面积，m2；v为破口处流速，m/s. 破口处的流速，在水位淹到破口上边缘B平面之前是常数，而在水位淹到B平面后，它随着舱内水位的变化而变化.因此，计算tAC时应分为2个阶段：水位由A处淹到B平面所需的时间tAB，s；水位由B平面淹到C平面所需的时间tBC，s.tAC=tAB+tBC.1)水位由A处淹到B平面：此时破口处的流速为.水位由A处淹到B平面所需的时间为tAB，s：.式中，k为舱室体积渗透率；l、b为舱室的长与宽.2)水位由B平面淹到C平面：此时，破口处的流速为.式中，z′为水位淹过破口的高度.水位由B平面淹到C平面所需的时间为tBC，s：).因此，水位由舱底A处淹至C平面所需的时间为tAC，s：.如果淹水高度在破口以下，当淹至离舱底高度为z的A′平面时所需的时间为tAA′，s：.如果淹至与海平面相平(即h=H)时所需的时间为t海面，s：.1.4 破口处压力计算破口压力的大小与破口深度、舰船航速及海浪冲击力有关.作用在破口上的压力有：静水压力P静，T；水流冲击力P流，T；和波浪冲击力P冲，T；则破口压力为：P总=P静+P流+P冲.1)静水压力.静水压力是指破口堵好后作用在堵漏板上的压力，它与破口直径及其在水下的深度成正比.P静=γ·H·S.2)水流冲击力.水流冲击力是指在堵漏过程中，作用在堵漏板上的压力，它约是静水压力的2倍.P流=2P静=2γ·H·S.如果在舰船航行过程中堵漏，水流冲击力还应考虑动水压力的影响，动水压力与舰船的航速的平方成正比.则此时的水流冲击力为：P流=2(P静+P动)S.3)波浪冲击力.波浪冲击力的数值范围很大，冲击压力一般在5 T/m2～30 T/m2以上.因此，应设法避免受损舷部和舱壁受海浪的垂直冲击.4)破口流量计算.破口进水流量Q可以通过下式进行计算：.式中，Q为破口进水流量，T/s；μ为流量系数，μ=0.60；γ为海水比重，γ=1.0T/m3；S为破口面积，m2；H为破口处水深，m.2 破损进水模型的计算机实现2.1 全舰船舱室数据库构建全舰船舱室数据参数数字化是系统中破损进水仿真模块的基础工作，只有对舱室进行数字量化后，才能对舱室的破损进水过程进行仿真并对受训对象的抗沉决策过程做出相应的响应.本文采用数据库技术对系统涵盖的所有舰型的舱室数据进行量化，对舱室的数据量化内容主要包括舱室序号、名字、体积、进水比、液面体积、液面高度、体积形心位置等参数.在舱室量化数据信息的基础上，基于VC++平台采用对象链表技术构建了全舰船的舱室结构图，为受训人员全面了解全舰船舱室的结构信息提供了参考依据.舱室部分数据信息的数据库存储结构如图2所示.图2 描述舱室的数据类型2.2 破损进水情况设定组训人员通过系统教控台界面可以对破损进水训练方案中的破口位置、大小、类型进行设定，教控台操作界面如图3所示[3].图3 教控台舱室结构图组训人员通过选择舰船舱室结构图上的任一舱室，可以查看所选舱室的体积、横向位置、纵向位置、垂向位置、名称、类型等信息，组训人员可以基于以上信息来设置破损进水的训练方案[4].3 舰船破损进水过程的视景仿真为了提高训练过程的逼真度，使受训对象获得最大程序的沉浸感，舰船损管模拟训练系统对破损进水的全过程进行了三维视景虚拟仿真，仿真主要基于Vega软件平台，利用3dmax软件构建了舰船舱室的三维模型，之后利用Creator软件将模型转换为.fst格式文件，这样，可以提高Vega软件平台下的模型渲染速度[5-6].以某舰后主机舱底部破损进水仿真过程为例，说明抗沉模块对舰船破损进水的仿真过程.训练起始时刻，将模型位置固定于水面之上，观察者视点的位置定于舱室后部；舱底破损进水后，依据文中1.3中的数学模型计算进水时间，以确定水面上升速度，舱室破损进水前期的效果如图4所示.在进水过程中，如果训练方案的环境参数中设定了风浪作用或者破损进水位置不在舰的中部，那么，在视景仿真的过程中，还要考虑舰体的倾斜效果，某舰后主机舱破损进水并考虑舰体纵摇与横摇作用的三维虚拟仿真效果如图5所示.图4 主机舱破损进水前期效果图5 主机舱破损进水中期效果4 结束语破损进水仿真模块，是我院开发的损管模拟训练系统的一个重要组成部分，仿真效果的好坏直接影响系统的训练效果.通过在教学过程中对系统进行试用，课题组不断对模型进行修正，当前的破损进水过程仿真模块达到了训练要求，仿真贴近实际情况，完全适应教学需求.参考文献：[1] 浦金云，邱金水，程智斌.舰船生命力[M].北京：海潮出版社，2001.[2] 管光东.海军典型战例与舰船事故分析[M].北京：海潮出版社，1992.[3] 朱锡.水面舰船结构[M].大连：大连海事大学出版社，2000.[4] 王自力，顾永宁.船舶碰撞力学过程的数值仿真研究[J].爆炸与冲击，2001，21(1)：29-34.[5] 韩晓光，吴晞，郑环宇.基于C/S模式的“船舶避碰行为调查”系统设计[J].交通信息与安全，2012(4)：114-118.[6] 韩晓光，吴晞，郑环宇.基于局域网的避碰模拟训练系统开发[J].中国航海，2011(4)：84-88.。
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舰船抗沉损管训练仿真系统研究
随着我国经济的高速发展和保卫国家海洋安全的需要,近年来远洋货轮和各种现代化舰艇得到了快速发展,这些舰船的航行需要具有良好的稳性和抗沉性。
为此需加大对损管人员的训练,而大型舰船的损管系统往往较为复杂,修建实体模拟舱室进行损管训练费用昂贵。
本文采用虚拟现实技术进行舰船虚拟仿真损管训练系统的研究,不仅可以降低成本,而且训练更加灵活,故选题具有重要的现实意义。
本文设计开发的舰船抗沉损管仿真训练系统,注重真实感和实时性方面的研究,重点研究了对海洋环境的仿真,同时也对舰艇内部漫游进行了仿真,开发了损管训练系统的交互界面。
在海洋环境仿真部分,本文以Phillips海浪谱模型为基础,通过FFT算法实现海浪的高度场的计算,大大减小了计算量。
本文比较分析了常用的海浪绘制模型,综合其中几种的特点,提出了一种改进的海浪分级网格绘制方法,在保证具有较高真实性的前提下,改善了海洋环境模拟的实时性问题。
同时,本文使用着色器语言进行海面光照效果的仿真,提高了光照仿真效果。
对舰船仿真方面,本文综合使用Solidworks、3dsmax和OpenGL等软件进行了舰船建模和舱内环境渲染,并提出了一种简单的漫游方法和拾取机制,实现了舱内漫游和物品识别。
最后,根据抗沉损管的操作流程,利用Delphi软件强大的控件功能,实现了对操作面板的仿真。
本文开发的舰船抗沉损管训练仿真系统界面友好、画面逼真、实时性好、操作方便,为大型舰船的损管训练提供了一种解决方法。