[发明专利]海上搜救仿真系统及其开发平台

说明书

技术领域

本发明属于虚拟现实与仿真技术应用领域，涉及海上搜救仿真系统及其开发平台的体系结构与工作流程。

背景技术

海上搜救是指除遇险船外，由搜救协调中心或搜救协调分中心协调，任何海上救助力量在获得海上遇险信息后所采取的搜寻和救援行动。海上搜救系统具有接收、确认和转发遇险信息、协调搜寻救助反应和开展搜寻救助行动职能，主要由以下部分组成：①搜寻救助区内的通信与外部搜寻救助服务之间的通信；②一个协调搜寻救助服务的搜救协调中心；③一个或多个在本搜寻救助区内支持搜救协调中心的分中心；④搜寻救助设施，包括拥有专门设备和专业人员的搜寻救助单元，也包括可以执行搜寻救助行动的其他资源；⑤必要的时候指定一个现场协调人，协调所有现场参与搜寻救助活动的设施；⑥为支持搜寻救助行动提供服务的支持设施。

我国海上搜救系统应急响应与处置主要包括：1、海上遇险报警；2、受理、核实报警与评估等级；3、险情报告和初步处置；4、拟定搜救行动方案；5、实施(修正)搜救行动方案；6、监控应急处置过程，上述六个步骤需重复进行，直到发现幸存者或者分析现场搜救情况表明进一步搜寻将是徒劳的为止；7、终止(中断)应急行动；8、效果评估：搜救行动结束后由搜救中心对搜救行动进行评估，并根据评估情况出具评估报告，并对整个搜救行动进行全面总结，提出建设性的改进意见。

众所周知，进行搜救演习可以在某种程度上，提高搜救行动决策者的搜救指挥能力和各搜救资源间的及时应变能力，但耗费大量的人力、物力和财力，通过在海上搜救仿真系统上进行搜救科目的训练和演练，同样可以达到预期的效果，并且可以几乎不受限制地增加海上搜救演习的次数。由于海上遇险局面是不可能通过实船进行真实再现的，从而加大了海上搜救演习的难度。采用海上搜救仿真系统进行模拟搜救训练克服了使用真实设备演习的不足，节约了演习成本，并能根据搜救应急预案设定不同的虚拟遇险环境进行反复多次演练，锻炼并检验海上搜救指挥决策能力，增强各搜救资源间协调配合完成搜救任务的能力，为有效地解决我国海上搜救面临的难题提供一个有效途径。

目前，在虚拟现实与仿真技术应用领域中，海上搜救仿真系统是一个新的应用领域。海上搜救仿真系统的研制涉及船舶动力学、飞行空气动力学、计算机仿真、智能控制等领域。海上搜救仿真系统是海事分析、海上立体搜救模拟演练、航海教学、科研的重要设备，配备可给人以高度沉浸感的虚拟环境系统，能为操纵者提供一个尽可能逼真的航行操纵环境，有很高的物理真实感和行为真实感。国际上航海模拟器的发展趋势是将不同的模拟器，例如：船舶操纵模拟器、轮机模拟器、GMDSS模拟器、装卸模拟器等，组合为一个具有综合功能的模拟系统。国外如英国的船商公司、丹麦Lyngso-Valmet Marine公司、美国的Sperry公司等都开展了相关的研究，但到目前为止国内外，还没有一个综合的海上搜救仿真系统投入商业化运作。因此，需要在现有的航海模拟器、GMDSS模拟器、直升机模拟器、虚拟现实与仿真技术的最新研究成果之上，提供一个可以研发海上搜救仿真系统的软硬件平台。

发明内容

本发明的目的是提供一种海上搜救仿真系统及其开发平台，其中的开发平台为研制海上搜救仿真系统提供所需的软硬件支持。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

海上搜救仿真系统及其开发平台用于开发海上搜救仿真系统，主要由教练员站11(传统航海模拟器中的教练员站12+若干级搜救协调中心13)、一条主本船5、若干条副本船6，7、视频监控系统10和搜救直升机单元8组成；

教练员站11是海上搜救仿真系统指挥与控制中心，主要扮演搜救协调中心1和报警台3的角色，并承担管理与控制整个海上搜救仿真系统运行的功能；

主本船5模拟遇险船(报警源4)或搜救船(搜寻救助单元2)的功能，在教练员站11的指挥协调下进行搜救行动；

副本船6，7的功能同主本船5也能根据搜救练习的需要被设置为遇险船(报警源4)或搜救船(搜寻救助单元2)，不同的是副本船6，7配备180°视场角柱幕立体投影视景系统；

搜救直升机单元8模拟海上搜救直升机(搜寻救助单元2)，在教练员站11的指挥协调下，配合主本船5或副本船6，7进行搜救行动。主本船5、副本船6，7与搜救直升机单元8在雷达图像和三维视景上互见；

视频监控系统10主要实现搜救事发现场的视频信息可视化传输功能。