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公开(公告)号：CN116150934A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202210864855.3
申请日：2022-07-21
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
Abstract: 本发明提供一种基于矩估计的船舶四自由度操纵运动高斯过程回归在线非参数辨识建模方法，包括以下步骤：选定待辨识船舶操纵运动模型，根据模型中的船舶所受力矩与力和船舶运动状态确定在线辨识方法的特征矩阵、输入变量和输出变量；基于增量高斯过程进行船舶运动在线辨识建模；对所述模型进行基于网格索引的增量学习和基于矩估计方法的参数学习，以实现模型的实时更新；同时在线解算船舶运动状态，以实现船舶运动动态仿真。本发明能够更贴合实际工程应用场景，通过在线辨识操纵运动模型，动态仿真船舶运动状态，可以为智能船舶提供技术支持。
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公开(公告)号：CN112182972A
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN202011062082.4
申请日：2020-09-30
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
IPC: G06F30/27 , G06K9/62 , G06F111/10 , G06F119/14 , G06F111/06
Abstract: 本发明提供一种船舶操纵运动ADAM(adaptive moment estimation)局部加权回归辨识建模方法，包括以下步骤：选定待辨识船舶操纵运动模型，根据模型中的船舶所受力矩与力和船舶运动状态确定辨识方法的回归模型、输入变量和输出变量；基于局部加权回归构建多输入多输出的船舶操纵运动数学模型；对所述模型进行基于ADAM优化的优化训练，使模型达到精度要求；通过所建模型在线解算船舶的力与力矩预测船舶运动状态，以实现船舶运动动态仿真。本发明能够更贴合实际工程应用场景，基于所辨识船舶操纵运动模型，通过查询变量(舵角，转速)，动态仿真船舶运动状态，符合船舶模拟器的工程应用。
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公开(公告)号：CN110457827A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910749833.0
申请日：2019-08-14
Applicant: 大连海事大学 , 大连海大智龙科技有限公司
Abstract: 本发明公开了一种游艇模拟器中游艇运动数学模型的阻力通用计算方法，包括以下步骤：读取游艇型线数据并简化游艇几何模型；划分游艇运动体积傅汝德数区间；游艇阻力计算；阻力计算与游艇模拟器结合。本发明将游艇几何模型做棱柱形艇型简化，降低了游艇几何模型的数学表达难度，从而减小了游艇阻力建模的难度和计算的复杂度，为游艇阻力的建模和实时计算提供了方便。本发明通过划分游艇运动状态的方法分段求解游艇阻力，解决了模拟器中现有阻力算法对游艇滑行航行阶段阻力计算不准确的问题和平板滑行理论在游艇排水航行阶段不适用的问题，能够较好应用于工程应用，且满足现阶段游艇模拟器实对游艇运动数学模型阻力计算精度的要求。
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公开(公告)号：CN107274482A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710433619.5
申请日：2017-06-09
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明公开了一种基于纹理投影方法的海上溢油可视化及交互方法，包括以下步骤：基于海上溢油数学模型生成海面溢油多边形；基于投影变换进行溢油多边形的投影变换；基于纹理烘焙方法进行溢油多边形纹理生成并基于着色器进行片元融合；根据多边形裁剪方法进行多边形交互。本发明通过海上溢油模型生成溢油多边形后，采用纹理贴图技术对多边形进行纹理贴图，从而实现不同油膜可视化效果。本发明无需进行特定模型纹理坐标计算，可以在任意表面山进行绘制，所有变换在GPU(图形加速卡)中进行，充分利用了GPU高效并行计算能力，提高油膜纹理绘制效率。本发明通过基于多边形裁剪算法可以实现快速的仿真，能够实现海上溢油交互的效果。
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公开(公告)号：CN104156527B
公开(公告)日：2017-10-13
申请号：CN201410394855.7
申请日：2014-08-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于航海模拟器仿真的雷达模拟数据合并方法，包括以下步骤：对不同比例尺海图根据其航海用途和与参考点的距离进行筛选；此裁剪雷达模拟数据；裁剪后的海图按两种原则排序；按顺序对相邻海图间的叠幅区域的冗余数据进行筛选；对合并后的多边形填补空白形成矩形构造新的图幅；对合并后的雷达模拟数据中来自不同比例尺海图的岸线进行接边处理。由于本发明依据航行区域参考点和海图航海用途筛选了航行时涉及到的海图，在保证雷达模拟数据精度的前提下，大大减少了雷达模拟数据的数据量。由于本发明统计了雷达模拟数据中前向角度的特征规律，据此区分岸线和因海图分幅产生的分界线，消除了海图分幅制作对雷达模拟数据精度的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107067871A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201710448818.3
申请日：2017-06-14
Applicant: 大连海事大学
IPC: G09B9/06
CPC classification number: G09B9/06
Abstract: 本发明公开了一种拖轮傍拖大型油轮工况的仿真系统，包括模型模块、参数模块、控制模块、计算模块、数学模型模块及输出模块；模型模块用于建立几何模型并划分网格，参数模块用于输入环境参数及大型油轮和拖轮的船舶参数，控制模块用于控制大型油轮和拖轮的航向和速度，计算模块用于建立环境干扰力及力矩、船体水动力及力矩、螺旋桨力及力矩和舵力及力矩的数学模型，数学模型模块通过代入计算模块的计算结果，建立四自由度船舶运动的数学模型，输出模块通过求解数学模型模块所得到的数学模型，能够输出四自由度运动的实时动态轨迹，及输出数据文件。本发明能够更精确地模拟拖轮傍拖大型油轮工况，为航海教学、培训等提供省时、高质的服务。
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公开(公告)号：CN104156527A
公开(公告)日：2014-11-19
申请号：CN201410394855.7
申请日：2014-08-12
Applicant: 大连海事大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种用于航海模拟器仿真的雷达模拟数据合并方法，包括以下步骤：对不同比例尺海图根据其航海用途和与参考点的距离进行筛选；此裁剪雷达模拟数据；裁剪后的海图按两种原则排序；按顺序对相邻海图间的叠幅区域的冗余数据进行筛选；对合并后的多边形填补空白形成矩形构造新的图幅；对合并后的雷达模拟数据中来自不同比例尺海图的岸线进行接边处理。由于本发明依据航行区域参考点和海图航海用途筛选了航行时涉及到的海图，在保证雷达模拟数据精度的前提下，大大减少了雷达模拟数据的数据量。由于本发明统计了雷达模拟数据中前向角度的特征规律，据此区分岸线和因海图分幅产生的分界线，消除了海图分幅制作对雷达模拟数据精度的影响。
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公开(公告)号：CN101587594B
公开(公告)日：2011-06-15
申请号：CN200910012149.0
申请日：2009-06-19
Applicant: 大连海事大学
Abstract: 本发明属于航海场景仿真技术领域，涉及航海模拟器场景中的海浪构网算法。该方法是：设计同心圆网格模型构建海平面，保证了海浪绘制的实时性；采用基于GPU的FFT方法生成符合Phillips谱的海浪高度图；利用顶点纹理获取技术采样多次平铺的高度图，得到网格顶点的高度，从而用网格构建出了海浪表面的几何形状；依据视点位置实时计算网格顶点纹理坐标，实现了海浪与视点的相对运动。本发明的算法解决了现有海浪构网算法中不能实现完全合理的LOD、无法体现风对海浪的影响、无法实现海浪与视点的相对运动等问题，并在绘制的实时性及真实感上优于其他算法；采用本发明的海浪构网算法可以科学、实时、逼真地绘制大规模海浪场景。
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公开(公告)号：CN101707016A
公开(公告)日：2010-05-12
申请号：CN200910219961.0
申请日：2009-11-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G09B9/06
Abstract: 一种航海模拟器用船舶六自由度运动数学模型的建立方法，本发明采用日本操纵性数学模型小组MMG提出的“分离型”数学模型，即模型的建立以船体、螺旋桨、舵各自独立的水动力为基础，加上船-桨-舵相互之间的流体动力干扰，以及环境干扰等。通过操作与实船控制设备外形、功能一致的硬件操作设备(车钟、舵、拖轮、缆绳等)和设置环境信息(风、浪、流)，将其产生的信号传输给船舶运动数学模型，并对微分方程进行求解，实时获得船舶六自由度运动的响应，实现航海模拟器中人在回路中的交互。之前航海模拟器中使用的船舶运动模型是基于MMG思想的三自由度模型，不能完整地描述船舶六自由度运动的态势。本发明的成功开发填补了该领域的空白，可更好的为航海教学和培训、港航工程论证等科学研究服务。
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公开(公告)号：CN101707015A
公开(公告)日：2010-05-12
申请号：CN200910219960.6
申请日：2009-11-16
Applicant: 大连海事大学
IPC: G09B9/06
Abstract: 一种航海模拟器用平旋推进器驱动船舶的运动数学模型，通过操作硬件设备(X-Pitch和Y-Pitch)获得VSP桨的等效螺距比以及VSP桨产生的总推力在船体纵向、横向分解力的百分数，利用已公开的VSP桨第一象限图谱计算总推力的大小，将分解力的百分数乘以总推力即可得到在纵向、横向、首摇上的分力(矩)。将上述得到的VSP桨推力(矩)作为外力叠加到船舶运动方程中，采用四阶龙格-库塔积分得到VSP船舶运动的态势，提供给航海模拟系统的其他模块。将所建VSP桨船舶运动数学模型应用到航海模拟器中，与硬件设备相结合，实现了人机交互，增加了系统中船模数据库的多样性。
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