[发明专利]一种基于增强式虚拟现实系统的航海科技仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于增强式虚拟现实系统的航海科技仿真系统。

背景技术

在20世纪下半叶，伴随整个科学技术的迅猛发展，航海科学技术的进步日新月异，然而，在航海科学技术方面我国相对落后于西方国家，主要是学习、借鉴、引进、消化、吸收西方发达国家的航海科学技术成果，为我所用。我国原创性的航海科技成果较少，先进的船舶动力装置和系统大都凭籍外国专利制造，先进的航海仪器设备基本上依赖进口，新型特种专用船舶还需在国外船厂订造，在制订和修改国际航海法规和技术标准时中国还未掌握主动权和引导能力。这一状况与我国海洋运输业和船舶制造业在规模上下名列世界前列的状况还不相适应。因此，我们要深刻认识到，拥有自主发展的先进航海科学技术，中国才能真正成为世界航海强国。

因此航海科技受到各界的高度重视，充分意识到航海科技的发展对我国海上运输事业、海上资源开发、海上安全保障的发展有着深远的影响。在国家“十一五”规划发展过程，为了配合上海国际航运中心的建设，成立了中国航海博物馆。在中国航海博物馆不仅希望展示中国作为航海强国的历史，同时也希望展示当代及未来航海科技。在此背景条件下，研制与开发了航海科技仿真平台。航海科技方针平台研究及其在科普展览馆中的运用（以下简称本项目或航海模拟器体验系统）旨在于在现代化的科普展馆中运用最新的当代科技成果让普通大众体验航海。希望通过该平台展示当代航海科技水平及航海之未来，让参与者都可以感受与体验不同船舶在各种气象、海况、交通环境条件下的驾驶，为每一民众展示航海科技的魅力。

但是在研制航海科技仿真平台的时候，为了体现当代航海科技特征，无论是展馆的空间设计，还是仿真系统的研制都面临很多困难和挑战。其中航海仿真系统与平台研制涉及到虚拟现实技术、船舶操纵、计算机电子技术、通信导航技术、软件工程等多学科与专业。例如：为了体现真实的船舶驾驶，不得不集成并仿真大量真实的船用航海仪器，包括操舵装置、车钟遥控装置、雷达、罗经、计程仪、定位仪、电子海图等。另外为了感受船舶驾驶过程，引入虚拟现实系统叠加在真实世界环境中，增强参与者的互动性与沉浸感。因而先进船舶驾驶室的仿真与虚拟现实系统的研究是航海科技仿真平台的关键技术问题，集成与融合船舶驾驶先进仪器设备与虚拟现实系统是航海科技仿真平台的核心问题。

发明内容

本发明提供的一种基于增强式虚拟现实系统的航海科技仿真系统，集船舶操纵培训与航海科普教育、休闲、娱乐于一体，在物理仿真真实性、环境仿真真实性和行为仿真真实性三方面均能体现我国最新的模拟器技术水平。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于增强式虚拟现实系统的航海科技仿真系统，该系统包含网络连接的教练员控制台、综合船桥仿真系统、船舶驾驶舱室和虚拟显示系统。

所述的综合船桥仿真系统包含计算机处理单元，以及分别与该计算机处理单元连接的操舵方式选择单元、自动舵调整单元、罗经指示器单元、模拟仪表、视点变换控键单元、锚缆控制单元、报警单元、信号灯控制单元、航行信息显示单元、电子海图显示与信息系统单元、雷达与ARPA单元、驾驶员操纵台。

所述的教练员控制台包括电路连接的教练员控制装置、视景监视器、模拟VHF和打印机。

所述的虚拟显示系统采用250度柱形立体投影，采用八通道大屏幕立体视景投影。

本发明运用最新的当代科技成果让普通大众体验航海，通过该平台展示当代航海科技水平及航海之未来，让参与者都可以感受与体验不同船舶在各种气象、海况、交通环境条件下的驾驶，为每一民众展示航海科技的魅力。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是综合船桥仿真系统的结构框图。

具体实施方式

以下根据图1和图2，具体说明本发明的较佳实施例。

如图1所示，本发明提供一种基于增强式虚拟现实系统的航海科技仿真系统，该系统包含网络连接的教练员控制台101、综合船桥仿真系统102、船舶驾驶舱室103（型号为SMU-SHIPHANDLING-ROOM1000）和虚拟显示系统104。

所述的教练员控制台101供教练员设置展示项目，控制展示与互动过程，监控参与者操作情况以及回放操作过程等，利用以电子海图为背景的管理信息系统来完成水域的选择、船舶类型的选择、天气状况的设置、海况的设置、交通环境的设置等，然后对整个系统进行状态监视。

该教练员控制台101包括电路连接的教练员控制装置（型号为SMU-INSTRUCTOR 200）、视景监视器、模拟VHF（甚高频电话）和打印机等设备。