一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法技术

本发明专利技术涉及一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，应用于服务端，包括如下步骤：建立与客户端的连接并完成信息同步；从预置的数据库中筛选提取驾驶团队状态信息并发送给当前客户端，从当前客户端获取角色选取信息，更新所述数据库，判断当前的驾驶团队是否满足预设的航海模拟训练条件，若是，向当前客户端发送预置的船舶操纵训练项目列表，客户端选择后开始对应项目的训练；在训练过程中，从当前客户端获取内部交互信息和外部交互信息，并与其余处在训练状态中的客户端进行同步，实现航海模拟训练。与现有技术相比，本发明专利技术打破了开展航海技术专业船舶操纵实操课程的地域空间限制。空间限制。空间限制。

【技术实现步骤摘要】
一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法


[0001]本专利技术涉及航海模拟器
，尤其是涉及一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法。

技术介绍

[0002]经过三十多年的时间，航海模拟器经历了从简单到复杂，从单一到综合的发展历程。由于航海模拟器具有功能丰富、训练效果明显、研发和使用成本低的特点，通过航海模拟器培训与考核船员，可以有效地提高船员的素质，进而减少船舶驾驶事故发生的频率，促进航海教育和船员培训能够适应当前海运的快速发展，航海模拟器在船员培训上发挥的作用愈来愈受到航海培训机构和海事院校的肯定。
[0003]目前，功能比较完善的航海模拟器都是利用安装了仿真仪表、助导航仿真仪器、驾驶操控仿真设备的模拟驾驶台单元搭配多个大屏幕显示设备或多个投影设备进行驾驶舱环境的模拟，一个完整的模拟驾驶舱单元被称为模拟本船，多个模拟本船通过局域网连接教练员控制台组成一套多功能航海模拟器系统；桌面型航海模拟器、操舵模拟器、雷达模拟器、电子海图模拟器及航海仪器设备模拟器则是多功能航海模拟器的局部功能的小型化，是为了突出专项训练的加强版。在现实中的船舶航行和运营过程中，两到三人一组的值班驾驶团队在有限空间范围的船舶驾驶舱中保障船舶安全高效的运营；与此对应地，为了便于受训学员的互动和交流，现阶段的多功能航海模拟器和小型航海模拟器都是安装布置在有限空间范围的场地内。由于航海仪器、船舶操纵、避碰、驾驶台资源管理等船员实操课程的特殊性，航海模拟器需要提供真实触感的物理仿真设备，团队协作需要受训学员面对面的交流和沟通，常规的远程教学系统平台既没有区分团队的内部沟通和外部通信，也没有搭载匹配的仪表设备软硬件。
[0004]因此，目前的航海教育行业急需一种能够远程提供完整的航次训练的航海模拟方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，采用网络分组的方式将远程分布的计算机客户端划分为不同的驾驶值班团队，区分团队信息的内部交流和团队间信息的外部交流以实现航海模拟，能够解决或部分解决开展航海技术专业船舶操纵实操课程的地域空间限制问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供了一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，应用于服务端，所述方法包括如下步骤：
[0008]建立与客户端的连接并完成信息同步；
[0009]从预置的数据库中筛选提取驾驶团队状态信息并发送给当前客户端，从当前客户端获取角色选取信息，更新所述数据库，判断当前的驾驶团队是否满足预设的航海模拟训
练条件，若是，向当前客户端发送预置的船舶操纵训练项目列表，客户端选择后开始对应项目的训练；
[0010]在训练过程中，从当前客户端获取内部交互信息和外部交互信息，并与其余处在训练状态中的客户端进行同步，实现航海模拟训练。
[0011]作为优选的技术方案，所述的角色包括值班驾驶员角色、舵工角色、船长角色、引航员角色、大副角色、拖轮船长角色中的至少一个。
[0012]作为优选的技术方案，建立与客户端的连接并完成信息同步包括如下步骤：
[0013]基于预置的受训学员账号信息，完成客户端的认证及登入；
[0014]与客户端进行基础信息同步，所述基础信息包括预置在服务端的港口地形模型数据、船舶模型数据、模拟船舶的运动方程数据、电子海图数据和雷达地形基准数据。
[0015]作为优选的技术方案，所述的预设的航海模拟训练条件为：
[0016]当前的驾驶团队内包括一个值班驾驶员角色以及一个舵工角色。
[0017]作为优选的技术方案，所述的船舶操纵训练项目包括操舵训练、避碰训练、雷达标绘训练、VHF通信训练、操作电子海图训练、抛起锚训练、靠离泊训练中的至少一个。
[0018]作为优选的技术方案，还包括如下步骤：
[0019]建立与教练员终端的连接，根据教练员终端的请求发送全局状态信息；
[0020]接收来自教练员终端的航海环境控制信息并与各服务端同步。
[0021]作为优选的技术方案，所述的航海环境控制信息包括风向风速、流向流速、能见度距离、干扰目标船舶的数量、干扰目标船舶的运动态势中的至少一个。
[0022]作为优选的技术方案，各个角色预先设置有不同的界面访问权限，所述的界面包括航行界面、雷达界面、电子海图界面、航海仪器、拖船界面中的至少一个。
[0023]作为优选的技术方案，所述的客户端包括显示器、键盘、鼠标和音频输入输出设备。
[0024]作为优选的技术方案，从当前客户端获取内部交互信息和外部交互信息，并与其余处在训练状态中的客户端进行同步包括如下步骤：
[0025]从当前客户端获取对应驾驶团队的内部交互信息，并发送到同一驾驶团队中匹配的客户端，所述内部交互信息包括雷达操作数据、电子海图操作数据、车钟操作数据、下达舵令语音数据、其他的语音数据中的至少一个；
[0026]从当前客户端获取对应驾驶团队的外部交互信息，并与其他驾驶团队对应的客户端进行同步，所述外部交互信息包括模拟船舶位置状态信息和语音沟通信息。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0028](1)与网络在线理论课程不同，船舶操纵实操课程不仅需要学生与教师间的语音视频问答互动，还需要有驾驶值班团队内的成员间的分工协作和团队间的对抗训练，本专利技术采用客户端模拟VHF及值班电话，解决或部分解决了远程客户端的沟通交流障碍，采用网络分组的方式将远程分布的计算机客户端划分为不同的驾驶值班团队，区分了团队信息的内部交流和团队间信息的外部交流，相较于传统模拟系统交流信息混合传输的方案，提高了传输效率及学生训练质量。
[0029](2)解决或部分解决了开展航海技术专业船舶操纵实操课程的地域空间限制，为受训学员居家期间利用网络平台接受实操教学提供了便捷。
[0030](3)打破了传统航海模拟器必须利用仿真的硬件设备开展船舶操纵实操教学的限制，利用常规的计算机显示器、键盘、鼠标、音频输入输出设备组建了航海模拟的客户端，与直接将多功能航海模拟器联网开展远程实践教学的方式相比，本专利技术缩减了硬件成本和场地限制。
[0031](4)为利用小型化个人计算机开展全球化航海专业教学提供了可能，可以作为桌面型航海模拟器全球化、规模化的范例。
附图说明
[0032]图1为航海模拟器系统平台架构图；
[0033]图2为学员客户端运行操作流程图；
[0034]图3为学员计算机客户端局部软硬件示意图；
[0035]图4为数据交换示意图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，其特征在于，应用于服务端，所述方法包括如下步骤：建立与客户端的连接并完成信息同步；从预置的数据库中筛选提取驾驶团队状态信息并发送给当前客户端，从当前客户端获取角色选取信息，更新所述数据库，判断当前的驾驶团队是否满足预设的航海模拟训练条件，若是，向当前客户端发送预置的船舶操纵训练项目列表，客户端选择后开始对应项目的训练；在训练过程中，从当前客户端获取内部交互信息和外部交互信息，并与其余处在训练状态中的客户端进行同步，实现航海模拟训练。2.根据权利要求1所述的一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，其特征在于，所述的角色包括值班驾驶员角色、舵工角色、船长角色、引航员角色、大副角色、拖轮船长角色中的至少一个。3.根据权利要求1所述的一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，其特征在于，建立与客户端的连接并完成信息同步包括如下步骤：基于预置的受训学员账号信息，完成客户端的认证及登入；与客户端进行基础信息同步，所述基础信息包括预置在服务端的港口地形模型数据、船舶模型数据、模拟船舶的运动方程数据、电子海图数据和雷达地形基准数据。4.根据权利要求1所述的一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，其特征在于，所述的预设的航海模拟训练条件为：当前的驾驶团队内包括一个值班驾驶员角色以及一个舵工角色。5.根据权利要求1所述的一种面向远程船舶操纵实操教学的航海模拟方法，其特征在于，所述的船舶操纵训练项目包括操舵训练、避碰训练、雷达标绘训练、VHF通信训练、操作电子海...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾东星，邹绪平，张曙辉，陈锦标，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：