【摘要】：航海雷達(dá)是船舶主動探測設(shè)備之一,在船舶了望、定位、導(dǎo)航和避碰中起重要作用�！秶H海上人命安全公約》對航海雷達(dá)的配置做了明確的規(guī)定,《1978海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國際公約》對船員使用雷達(dá)導(dǎo)航的能力做了詳細(xì)要求,交通運輸部發(fā)布的《海船船員培訓(xùn)大綱(2016版)》高度重視航海雷達(dá)的培訓(xùn),增加了培訓(xùn)時長。航海雷達(dá)真機(jī)價格較貴,且維護(hù)成本高,船員培訓(xùn)機(jī)構(gòu)通常使用模擬器代替。在此背景下,開展航海雷達(dá)仿真的研究,設(shè)計開發(fā)高質(zhì)量、高性價比的航海雷達(dá)模擬器,對降低培訓(xùn)成本,提高培訓(xùn)質(zhì)量,有現(xiàn)實意義。本文圍繞航海雷達(dá)的仿真展開研究,主要的工作有:1.根據(jù)航海雷達(dá)模擬器培訓(xùn)中存在的問題,選擇STM32F103RBT6微控制器、輕觸開關(guān)、回轉(zhuǎn)型編碼器、LED燈、蜂鳴器和MAX3323電平轉(zhuǎn)化芯片設(shè)計了雷達(dá)操作面板。并按照設(shè)計方案制作和測試了航海雷達(dá)實物仿真操作面板,結(jié)果表明所設(shè)計的軟硬件方案是可行的。2.分析矩量法、幾何光學(xué)法和物理光學(xué)法三種雷達(dá)截面積的預(yù)估方法的優(yōu)缺點后,采用物理光學(xué)法的改進(jìn)方法——大面元物理光學(xué)法來進(jìn)行目標(biāo)船雷達(dá)截面積的預(yù)估。依據(jù)實際船舶尺寸,使用FEKO建立散貨船舶幾何模型,并計算了模型的雷達(dá)截面積。在詳細(xì)分析目標(biāo)船雷達(dá)回波特點的基礎(chǔ)上,提出了以雷達(dá)截面為判據(jù)的目標(biāo)船回波仿真方法,仿真結(jié)果表明該方法的目標(biāo)船回波仿真度很高。3.根據(jù)船舶運動坐標(biāo)系和船舶運動學(xué)的知識,推導(dǎo)了船舶運動方程。采用PyCUDA,對“Mariner”并進(jìn)行了旋回試驗和Z形試驗仿真,結(jié)果表明,在多目標(biāo)船的情形下,基于GPU的船舶操縱運動仿真是準(zhǔn)確且高效的。
【圖文】：

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文大學(xué)[4]、上海海事大學(xué)[5]、武漢漢理工大學(xué)[6]和器的研究與開發(fā)工作，其中大連海事大學(xué)主持高認(rèn)證的航海模擬器(圖 1-6)，代表國內(nèi)航海模雷達(dá)模擬器的技術(shù)已非常完善，但對使用者來放。航海雷達(dá)模擬器生產(chǎn)商為了保持自己的技用者無法配置和修改模擬器參數(shù)，更無法進(jìn)行前一套非聯(lián)網(wǎng)的雷達(dá)模擬器價格與雷達(dá)真機(jī)相雷達(dá)真機(jī)。實回波有差距。目前的航海雷達(dá)模擬器回波生確對應(yīng)，，生成的仿真圖像與真實圖像仍有差距

航海雷達(dá)模擬器生產(chǎn)商為了保持自己的技用者無法配置和修改模擬器參數(shù)，更無法進(jìn)行前一套非聯(lián)網(wǎng)的雷達(dá)模擬器價格與雷達(dá)真機(jī)相雷達(dá)真機(jī)。實回波有差距。目前的航海雷達(dá)模擬器回波生確對應(yīng)，生成的仿真圖像與真實圖像仍有差距圖 1-1 Transas 航海操縱模擬器
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.9;TN959.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2601897