[发明专利]一种潜艇操纵运动示教系统

权利要求书

1.一种潜艇操纵运动示教系统，包括二维平面潜艇受力图，二维平面潜艇受力图采用和符号对潜艇受力情况进行标注，箭头方向表示受力的方向，箭头长短表示受力的大小，采用和符号对潜艇所受力矩情况进行标注，箭头方向表示所受力矩的方向，零升力Z₀和力矩M₀、艇体攻角产生的力Z_αα和力矩M_αα、首舵力和力矩尾舵力和力矩剩余静载力P和力矩M_P，扶正力矩M_θθ；零升力Z₀和力矩M₀：

艇体攻角产生的力Z_αα和力矩M_αα

首舵力和力矩

尾舵力和力矩

剩余静载力P和力矩M_P：

扶正力矩M_θθ：

M_θθ＝-mghsinθ，

式中，m为水下全排水量对应的潜艇质量，L为艇长，V为潜艇航速，ρ为海水密度，g为重力加速度，h为潜艇水下稳定中心高，θ为潜艇的纵倾角，α为潜艇垂直面的攻角，δ_b为潜艇的首舵角，δ_s为潜艇的尾舵角，P_i为潜艇在处受到的静载力，为静载力P_i作用点在Gx轴上的坐标，Z为潜艇垂直面受到的力，M为潜艇垂直面受到的力矩，Z'₀，M'₀，Z'_w，M'_w，为无因次水动力系数。

2.根据权利要求1所述的一种潜艇操纵运动示教系统，其特征在于：还包括艇三维运动视景、潜艇运动参数显示、潜艇围壳舵特效、潜艇尾操纵面特效、潜艇升降装置特效、潜艇航速显示仪表。

3.根据权利要求2所述的一种潜艇操纵运动示教系统，其特征在于：潜艇三维运动视景基于Unity3D仿真平台开发，先用3Dmax建模工具建立潜艇三维实体模型，再用Photoshop对模型进行贴图制作，最后将做好的FBX格式的模型文件导入到Unity3D中，通过交互数据驱动显示并添加相关特效，实现人机互动的3D虚拟场景。

4.根据权利要求2所述的一种潜艇操纵运动示教系统，其特征在于：还包括对潜艇运动或仿真产生的潜艇运动参数进行数据封包的过程，通过Socket通讯协议发送到潜艇操纵运动参数解析与驱动模块，潜艇操纵运动参数解析与驱动模块接收到信号后，根据Unity3D驱动所需的数据格式进行数据解析，通过坐标向量的转换形成三维引擎所识别的数据格式。