港航设计论证中的三维视景建模技术 被引量：5

1

作者 关克平 施朝健 +1 位作者 肖英杰 杨神化 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期436-440,共5页

船舶操纵模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对通航评估模拟对三维视景系统的要求,提出了一套有效的三维视景建模流程,特别是研究了自然景物、岸上建筑、助航标志和水上船舶的数据库建模技术,对电子海图数据、数字高程模型(DEM)数... 船舶操纵模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对通航评估模拟对三维视景系统的要求,提出了一套有效的三维视景建模流程,特别是研究了自然景物、岸上建筑、助航标志和水上船舶的数据库建模技术,对电子海图数据、数字高程模型(DEM)数据和工程设计数据进行有效处理以确保三维视景模型的精确度。介绍了整个数据库的融合技术,从而构建高逼真度的虚拟航海环境。采用面向对象与层次型相结合的三维数据结构建立视景数据库模型,利用层次细节(LOD)和动态物标数据管理技术提高视景显示的速度和灵活性。这套技术已经成功应用于10多项港航设计论证项目的实际研究中,取得了较好的效果。 展开更多

关键词 安全论证 三维视景 三维建模 航海仿真

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一种新的生成航海模拟器视景地形数据库文件的方法 被引量：13

2

作者 关克平 王胜正 +1 位作者 陈锦标 施朝健 《上海海运学院学报》 北大核心 2003年第3期213-216,共4页

就航海模拟器视景系统中地形数据库的生成方法进行了阐述,在航海模拟器视景中引进了三维建模软件MultiGen Creator,并在实际研制系统中得到应用,大大提高了视景仿真的逼真度。

关键词 航海模拟器 视景系统 地形数据库 生成方法 三维建模软件 仿真 电子海图

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基于OSG的船桥碰撞检测技术仿真 被引量：4

3

作者 关克平 江靖楠 王静波 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第2期35-38,42,共5页

为进一步提高船舶操纵模拟器的真实性,使其更加有效地应用于港航论证和船舶操纵模拟培训中,业界一直致力于研究较为关键的模型碰撞检测技术。在介绍船舶操纵模拟器视景系统、Multigen Creator三维场景建模技术和OSG三维场景渲染技术的... 为进一步提高船舶操纵模拟器的真实性,使其更加有效地应用于港航论证和船舶操纵模拟培训中,业界一直致力于研究较为关键的模型碰撞检测技术。在介绍船舶操纵模拟器视景系统、Multigen Creator三维场景建模技术和OSG三维场景渲染技术的基础上,通过分析多种包围盒技术并比较其优劣,在满足精度要求的前提下,选取轴向包围盒技术分别构建船舶和桥体的碰撞检测包围盒,并提出相应的检测算法及优化方案,最后成功应用于船舶操纵模拟器的视景系统中。 展开更多

关键词 水路运输 开源场景图形(OSG) 碰撞检测 船桥碰撞 包围盒

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港航设计论证中的电子海图数据生成技术研究 被引量：2

4

作者 关克平 徐铁 肖英杰 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第4期4-8,12,共6页

航海模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对模拟论证对电子海图数据的使用要求,分析了电子海图数据的来源和途径,特别介绍了IHO(International Hydrographic Organization,国际海道组织)S-57、MVCF(Mili-tary Vector Chart Format,... 航海模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对模拟论证对电子海图数据的使用要求,分析了电子海图数据的来源和途径,特别介绍了IHO(International Hydrographic Organization,国际海道组织)S-57、MVCF(Mili-tary Vector Chart Format,军用矢量数据)和CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)等格式数据。提出了一套科学合理的电子海图数据生成方法,特别是设计了合理的ENC(Electronic Nautical Chart)数据结构和多种海图数据来源的转换流程,研究了光栅图片的数字化技术,以及多幅海图的融合方法。经过一百多个港航设计论证项目实践证明,应用效果良好。 展开更多

关键词 水路运输 安全论证 航海模拟器 电子海图 数字化

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基于OSG和Bullet的船舶碰撞响应三维仿真 被引量：2

5

作者 关克平 江靖楠 +1 位作者 吴天裕 陈锦标 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第4期1-6,共6页

针对目前在航海模拟器中缺少对船舶碰撞响应的三维仿真,提出在航海模拟器中基于开源场景图形(Open Scene Graph,OSG)渲染引擎开发的三维视景中加入Bullet物理引擎的技术方案.根据刚体动力学、接触与碰撞动力学和能量守恒定律,基于Bulle... 针对目前在航海模拟器中缺少对船舶碰撞响应的三维仿真,提出在航海模拟器中基于开源场景图形(Open Scene Graph,OSG)渲染引擎开发的三维视景中加入Bullet物理引擎的技术方案.根据刚体动力学、接触与碰撞动力学和能量守恒定律,基于Bullet刚体碰撞响应模型,建立船舶三维碰撞动力学模型;运用Projected Gauss-Seidel迭代算法,得到碰撞后船舶实时的六自由度位置姿态参数;根据碰撞检测阶段获取的碰撞点位置参数,实时绘制划痕并添加爆炸特效.该方案已成功应用于航海模拟器视景系统中,渲染效果良好. 展开更多

关键词 航海模拟器 三维视景系统 碰撞响应 开源场景图形(OSG) Bullet物理引擎

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滑模控制船舶动力定位控制系统研究 被引量：5

6

作者 关克平 张新放 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第3期61-65,共5页

为了提高动力定位船舶或作业平台在复杂海况条件下的定位精度,对动力定位船舶的控制器进行设计研究,通过建立简化的船舶三自由度数学模型,采用滑模变结构控制方法进行控制器的设计,并基于李雅普诺夫函数进行稳定性分析,通过软件进行仿... 为了提高动力定位船舶或作业平台在复杂海况条件下的定位精度,对动力定位船舶的控制器进行设计研究,通过建立简化的船舶三自由度数学模型,采用滑模变结构控制方法进行控制器的设计,并基于李雅普诺夫函数进行稳定性分析,通过软件进行仿真验证,仿真结果表明,在存在外界环境干扰的条件下,所设计的滑模控制器能够较好的保持系统的稳定性和鲁棒性,控制性能良好,对进一步研究动力定位船舶的控制系统有一定的参考意义。 展开更多

关键词 滑模控制 数学模型 动力定位系统 控制器

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船舶非线性横摇运动的负反馈控制算法（英文） 被引量：2

7

作者 关克平 张新放 《上海海事大学学报》 北大核心 2016年第3期58-62,68,共6页

为描述船舶横摇运动的非线性现象,找出其横摇运动的规律,建立船舶横摇运动的非线性数学模型.借助Lyapunov指数曲线来判断船舶非线性横摇运动的混沌现象;采用负反馈算法的非线性方法来控制船舶横摇运动中的混沌现象;求出适宜的负反馈系数... 为描述船舶横摇运动的非线性现象,找出其横摇运动的规律,建立船舶横摇运动的非线性数学模型.借助Lyapunov指数曲线来判断船舶非线性横摇运动的混沌现象;采用负反馈算法的非线性方法来控制船舶横摇运动中的混沌现象;求出适宜的负反馈系数k的范围,减轻船舶横摇运动的非线性现象.结果表明,该方法取得了较满意的控制效果. 展开更多

关键词 船舶横摇运动 非线性 混沌 Lyapunov指数曲线 负反馈控制

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基于TBD策略的船舶交通流视觉图像统计方法 被引量：2

8

作者 关克平 韩笑 蒋宇 《上海海事大学学报》 北大核心 2021年第2期40-44,95,共6页

为提高在天气恶劣、目标密集、目标被遮挡及其他复杂海况下船舶交通流统计的准确率,提出一种将目标检测算法CenterNet、多目标跟踪算法DeepSORT与凸包算法中优化逆时针(counter clockwise,CCW)判断的单线法相结合的船舶交通流视觉图像... 为提高在天气恶劣、目标密集、目标被遮挡及其他复杂海况下船舶交通流统计的准确率,提出一种将目标检测算法CenterNet、多目标跟踪算法DeepSORT与凸包算法中优化逆时针(counter clockwise,CCW)判断的单线法相结合的船舶交通流视觉图像统计方法。使用Python对所选的数据和场景进行测试,结果表明:CenterNet在多场景检测中比YOLOv3更优秀;基于目标检测的多目标跟踪算法具有良好实时性,能够有效对抗因目标抖动、密集、被遮挡等所导致的目标丢失,继而减少船舶交通流统计时常出现的漏检、错检和重复统计等问题。 展开更多

关键词 CenterNet DeepSORT 凸包检测 船舶交通流统计 目标检测

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基于指数平滑法的宁波-舟山港港口吞吐量预测研究 被引量：7

9

作者 关克平 齐梦雅 《中国水运（下半月）》 2013年第12期28-29,共2页

针对宁波-舟山港港口吞吐量预测需要，引入指数平滑法的应用，提出了在二次指数平滑、对数二次指数平滑和三次指数平滑模型中，采用两层不同步长搜索算法，选取出使误差最小的平滑系数，对宁波-舟山港2009-2011年港口吞吐量进行预测建... 针对宁波-舟山港港口吞吐量预测需要，引入指数平滑法的应用，提出了在二次指数平滑、对数二次指数平滑和三次指数平滑模型中，采用两层不同步长搜索算法，选取出使误差最小的平滑系数，对宁波-舟山港2009-2011年港口吞吐量进行预测建模。通过前三年预测结果和实际误差的反馈分析，加权确定了预测模型中的平滑系数，建立了基于三次指数平滑的预测模型，对2012-2014年港口吞吐量进行了预测。根据2012年该港实际港口吞吐量进行比较，该预测方法比较精确。 展开更多

关键词 指数平滑法 港口吞吐量 预测 宁波-舟山港

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面向航海模拟器的DEBEG-3400型AIS仿真

10

作者 关克平 段焕利 王静波 《世界海运》 2014年第6期44-46,共3页

本文选用DEBEG-3400型号的AIS真机作为仿真对象,采用面向对象的编程技术进行仿真界面的开发;在分析AIS真机功能的基础上,针对航海模拟器系统的组成框架,设计基于电子海图系统的模拟船舶AIS信息协议,重点解决基于Winsock网络通信的模拟... 本文选用DEBEG-3400型号的AIS真机作为仿真对象,采用面向对象的编程技术进行仿真界面的开发;在分析AIS真机功能的基础上,针对航海模拟器系统的组成框架,设计基于电子海图系统的模拟船舶AIS信息协议,重点解决基于Winsock网络通信的模拟信息交换方法,船舶经纬度坐标到基于方位距离的极坐标转换方法,最终实现AIS仿真功能。 展开更多

关键词 航海 自动识别系统 模拟器 仿真 交互通信 坐标转换

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基于MAS和SHS智能港口交通流模拟系统的开发与应用 被引量：14

11

作者 杨神化 施朝健 +1 位作者 关克平 应士君 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期289-292,299,共5页

应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术,构建和开发了基于MAS和船舶操纵模拟器(SHS)的智能港口交通流模拟系统,提出了比较实用的港口调度算法和船舶自动航行算法。将到港船舶、港口调度人员、泊位和航路定义为不同的agent,利用agent所具... 应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术,构建和开发了基于MAS和船舶操纵模拟器(SHS)的智能港口交通流模拟系统,提出了比较实用的港口调度算法和船舶自动航行算法。将到港船舶、港口调度人员、泊位和航路定义为不同的agent,利用agent所具有的智能特性,通过船舶agent与港口调度agent、泊位agent、航路agent之间的交互进行问题求解。开发的系统应用到青岛前湾港区不同规划设计方案的论证研究中,仿真了规划水域的船舶交通流状况,给出了实验数据,并与运用排队论理论计算的结果进行比较和分析,为港口规划设计方案的评估论证提供了参考依据。 展开更多

关键词 MULTI-AGENT 船舶操纵模拟器 港口调度 交通流 模拟

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船艇指挥综合模拟训练系统 被引量：7

12

作者 陈锦标 施朝健 +3 位作者 陈希真 王胜正 关克平 石永辉 《上海海事大学学报》 北大核心 2007年第1期150-155,共6页

介绍船艇指挥综合模拟训练系统的基本要求、系统构成、系统完成的主要功能,并介绍为使系统达到逼真的仿真目标,模拟船艇模型调制、视景图像数据库建立和多通道图像融合以及系统软件连接等系统主要技术的实现.

关键词 系统仿真 船舶 数学模型 三维视景

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航海视景仿真的海浪生成算法 被引量：6

13

作者 王胜正 关克平 徐铁 《上海海事大学学报》 北大核心 2005年第1期16-18,共3页

在以往海浪模型研究的基础上,根据海浪的实际形态,充分考虑各种随机参数,建立相应的海浪生成算法,其中正弦波算法是通过对大量正弦波叠加而成的海浪生成算法;统计法算法是在正弦波算法的基础上,利用快速傅立叶变换(FFTs)方法和空间频谱... 在以往海浪模型研究的基础上,根据海浪的实际形态,充分考虑各种随机参数,建立相应的海浪生成算法,其中正弦波算法是通过对大量正弦波叠加而成的海浪生成算法;统计法算法是在正弦波算法的基础上,利用快速傅立叶变换(FFTs)方法和空间频谱函数方程推导出来的海浪生成算法,它可以生成较真实的非线性波浪;最后给出两种仿真的结果。 展开更多

关键词 生成算法 视景仿真 快速傅立叶变换 航海 非线性波浪 海浪模型 随机参数 方程推导 频谱函数 正弦波 波叠加 统计法 和空间 基础

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基于MAS和航海模拟器技术构建船舶自动避碰仿真平台 被引量：4

14

作者 杨神化 施朝健 +1 位作者 李丽娜 关克平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期686-690,共5页

船舶自动避碰是航海研究的热点之一,国内外专家学者提出了许多方法并开发了多种系统。然而,如何测试和验证这些方法和系统仍然是一个有待解决的问题。实船海上试验风险高费用大,同时灵活性差花费时间长;许多研究人员所采用的单机仿真试... 船舶自动避碰是航海研究的热点之一,国内外专家学者提出了许多方法并开发了多种系统。然而,如何测试和验证这些方法和系统仍然是一个有待解决的问题。实船海上试验风险高费用大,同时灵活性差花费时间长;许多研究人员所采用的单机仿真试验则难以有效仿真复杂的海上航行情况。应用Multi-agent系统(MAS)理论和技术以及多本船航海模拟器,构建和开发了自动避碰仿真试验和测试平台。仿真试验表明该平台可以取得与实船海上试验相类似的效果,并且可以有效解决海上实船实验和单机仿真试验所带来的缺点和局限。 展开更多

关键词 MULTI-AGENT 航海模拟器 电子海图 自动避碰 仿真平台

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基于AIS海上交通调查的宁波—舟山核心港区船舶定线制 被引量：7

15

作者 刘轶华 肖英杰 关克平 《上海海事大学学报》 北大核心 2014年第1期1-5,共5页

为便于宁波—舟山核心港区船舶定线制的设计,在原始数据的基础上,采用基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对辖区水域进行海上交通调查,详细分析辖区船舶航路、交叉等数据;结合船舶交通服务(Vessel Traffic ... 为便于宁波—舟山核心港区船舶定线制的设计,在原始数据的基础上,采用基于船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据对辖区水域进行海上交通调查,详细分析辖区船舶航路、交叉等数据;结合船舶交通服务(Vessel Traffic Services,VTS)中心的实时数据和船舶进出宁波—舟山核心港区的传统航路,从宏观和微观角度研究该水域船舶交通特性,确定船舶定线制总体设计方案、警戒区设置及定线制水域航道宽度.该定线制实施方案表明,基于AIS海上交通调查而拟定的船舶定线制,可满足当时的设计预期,确保辖区水域船舶通航秩序,有效保障辖区水域航行安全. 展开更多

关键词 宁波—舟山港 海上交通调查 船舶自动识别系统(AIS) 交通流 船舶定线制

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Spreadsheet方法在港口吞吐量预测中的运用 被引量：7

16

作者 杨神化 关克平 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2005年第5期801-804,共4页

在港口的经营计划中,吞吐量计划是其他计划编制的基础.文中提出了在港口吞吐量预测中运用趋势预测技术,采用正交函数系作最小二乘拟合建立数学模型,然后应用Spreadsheet建模和求解,得到一条三次拟合趋势曲线,并用实例证明了该方法的有效性.

关键词 SPREADSHEET 吞吐量 最小二乘法 预测

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基于AIS海上交通调查的船舶定线制设计 被引量：1

17

作者 刘轶华 肖英杰 关克平 《南通航运职业技术学院学报》 2013年第4期37-41,共5页

文章分析了宁波—舟山核心港区的AIS数据和VTS现场监控数据,从宏观和微观两方面得出了辖区水域的船舶航迹和交通特性,并在考虑现有推荐深水航线和习惯航路情况下,应用基于AIS海上交通调查的船舶定线制设计了辖区船舶定线制的总体方案、... 文章分析了宁波—舟山核心港区的AIS数据和VTS现场监控数据,从宏观和微观两方面得出了辖区水域的船舶航迹和交通特性,并在考虑现有推荐深水航线和习惯航路情况下,应用基于AIS海上交通调查的船舶定线制设计了辖区船舶定线制的总体方案、警戒区及相关尺度,确保船舶定线制的科学合理性。 展开更多

关键词 船舶自动识别系统 海上交通调查 交通流 船舶定线制 设计

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基于Vega Prime/Creator的船舶重大件装卸仿真 被引量：2

18

作者 张海龙 吴善刚 +1 位作者 关克平 肖英杰 《中国水运（下半月）》 2012年第6期61-63,共3页

在水上重大件的运输过程中,装卸环节尤为重要。针对装卸环节容易出现过度横倾等事故而且事故损失较为巨大的现实,利用Creator软件建立模型,LynX Prime面板配置acf文件,在Visual C++2003平台上结合Vega Prime2.2.1的API函数库开发了一套... 在水上重大件的运输过程中,装卸环节尤为重要。针对装卸环节容易出现过度横倾等事故而且事故损失较为巨大的现实,利用Creator软件建立模型,LynX Prime面板配置acf文件,在Visual C++2003平台上结合Vega Prime2.2.1的API函数库开发了一套三维船舶重大件装卸仿真软件。在建模的过程中,采用LOD技术以及DOF技术,并进行模型的烘焙,在程序实现过程中,采用OBB方向包围盒碰撞检测算法。文中较为详细的阐述了开发的程序流程,并着重介绍了三维建模技术、碰撞检测技术、视景驱动技术。 展开更多

关键词 三维视景 VEGA PRIME 重大件 装卸仿真

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基于区块链技术的海事信息管理场景应用 被引量：5

19

作者 蒋宇 关克平 《中国航海》 CSCD 北大核心 2019年第3期44-50,共7页

针对海事信息数据治理中系统异构和安全等问题,分析并总结国内外海事信息的管理现状,以区块链技术的优势和原理为出发点,提出一种基于区块链技术的海事信息管理模式,并设计系统模型与构架以提升效率与安全性。为说明适用性,以船员认证... 针对海事信息数据治理中系统异构和安全等问题,分析并总结国内外海事信息的管理现状,以区块链技术的优势和原理为出发点,提出一种基于区块链技术的海事信息管理模式,并设计系统模型与构架以提升效率与安全性。为说明适用性,以船员认证信息管理的场景为具体演示,详细说明区块链上信息认证与验核的实现流程,就可行性进行探讨。研究结果表明:从逻辑契合和技术匹配的角度,区块链技术能够广泛扩大海事管理参与的主体范围,解决现有问题。区块链技术可作为“一带一路”沿线国家海事数据治理的“一个窗口”协同框架,给未来无边界的海事多元协作提供新的技术思路。 展开更多

关键词 区块链 信息管理 电子证书 协同治理

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船舶航行安全的影响因素及安全性评估研究 被引量：10

20

作者 张新放 关克平 《中国水运（下半月）》 2015年第11期50-52,共3页

为了确保船舶航行安全,通过分析影响船舶航行安全的内部因素、外部因素及其他影响因素,以找到应对风险的最佳控制方法,分析航行安全的几种评估方法,最后提出综合安全评估(FSA)的方法,该方法有效的提高船舶的航行安全性,最大限度的降低... 为了确保船舶航行安全,通过分析影响船舶航行安全的内部因素、外部因素及其他影响因素,以找到应对风险的最佳控制方法,分析航行安全的几种评估方法,最后提出综合安全评估(FSA)的方法,该方法有效的提高船舶的航行安全性,最大限度的降低船舶航行中存在的风险,对船舶的航行安全有一定的参考意义。 展开更多

关键词 船舶航行安全 影响因素 安全评估 综合安全评估(FSA)

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