一种智能船舶操纵模拟系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能船舶操纵模拟系统及方法，系统包括：混合现实模块，用于接收虚拟视景和获取位姿数据，并基于位姿数据和坐标关系，确定观看视角发送视景，仿真模块，用于构建虚拟视景并接收夜景切换指令，与混合现实模块建立通信连接，并发送航行环境至混合现实模块，以及接受操作指令并控制船舶航行，所述虚拟视景包括数字孪生船舶以及航行环境，头戴显示设备，与混合现实模块和仿真模块通信连接，用于感应头戴显示设备被佩戴并发送夜景切换指令至仿真模块，以及接收对应视景并显示，以及采集位姿数据并发送至混合现实模块，实物驾驶台，与仿真模块通信连接，用于接收输入的操作指令并发送至仿真模块。作指令并发送至仿真模块。作指令并发送至仿真模块。

【技术实现步骤摘要】
一种智能船舶操纵模拟系统及方法


[0001]本专利技术涉及船舶控制
，具体涉及一种智能船舶操纵模拟系统及方法。

技术介绍

[0002]为提升运输效率，船舶夜航频率不断增加，夜航安全是行业十分关注的问题，通过对驾驶员开展特定船舶在特定水域的夜航仿真训练，可提升驾驶员的技能水平以及挖掘夜航中的各项风险，提升夜航作业的安全性，当前缺乏针对船舶夜航的仿真平台，亟待解决船舶夜航的仿真及人员训练问题。
[0003]同时随着智能船技术的不断发展，研发过程中的智能算法需要大量训练与试验验证，直接开展物理试验所消耗的成本较高且风险很大，通过虚拟仿真或硬件在环仿真，将大部分训练和测试工作提前在仿真平台上完成，可大幅提高智能船舶研制的效率和可控性，缩短试验周期，降低试验成本和风险，面向智能船舶的仿真测试平台成为行业迫切需求。
[0004]现有的半物理船舶操纵模拟系统虽具有较为成熟的航行仿真能力，但仍存在一定不足，首先在夜航方面，夜航场景的营造及显示效果较差，沉浸感不足，驾驶员无法与夜航环境进行充分交互，不能满足夜航训练仿真需求，同时夜航训练中对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能船舶操纵模拟系统，其特征在于，包括：混合现实模块，用于接收虚拟视景，以及获取驾驶员位姿数据，并基于所述驾驶员位姿数据和预设的视景投射虚拟空间的坐标关系，确定所述驾驶员的观看视角，发送所述观看视角内的虚拟视景；仿真模块，用于构建虚拟视景，并在接收到夜景切换指令的情况下，与所述混合现实模块建立通信连接，并发送所述虚拟视景至所述混合现实模块，以及接受操作指令，并基于所述操作指令控制所述数字孪生船舶航行，所述虚拟视景包括数字孪生船舶以及数字孪生航行环境；头戴显示设备，与所述混合现实模块和所述仿真模块通信连接，用于在感应到所述头戴显示设备被佩戴的情况下，发送夜景切换指令至所述仿真模块，以及接收所述观看视角内的虚拟视景，并显示所述观看视角内的虚拟视景，以及采集驾驶员位姿数据，并将所述驾驶员位姿数据发送至所述混合现实模块；实物驾驶台，与所述仿真模块通信连接，用于接收输入的操作指令，并将所述操作指令发送至所述仿真模块。2.根据权利要求1所述的一种智能船舶操纵模拟系统，其特征在于，还包括：投影仪，用于在所述仿真模块与所述头戴显示设备断开通信连接的情况下，接收所述仿真模块发送的虚拟视景，并将所述虚拟视景投影到目标空间进行显示。3.根据权利要求1所述的一种智能船舶操纵模拟系统，其特征在于，所述实物驾驶台，还用于接收驾驶员疲劳预警信号，并将所述驾驶员疲劳预警信号进行显示。4.根据权利要求1所述的一种智能船舶操纵模拟系统，其特征在于，所述实物驾驶台，还用于接收多类传感器数据，并将多类传感器数据发送至所述仿真模块，所述多类传感器数据包括雷达数据和AIS数据；所述智能船舶操纵模拟系统，还包括：智能辅助模块，与所述仿真模块和外部终端通信连接，接收所述仿真模块转发的所述多类传感器数据，以及接收所述外部终端发送的应用程序，并将所述多类传感器数据进行数据融合，得到融合后的数据，以及将所述融合后的数据经过所述应用程序处理，得到对应的智能控制指令并将所述智能控制指令发送至所述仿真模块；所述仿真模块，基于所述智能控制指令控制所述数字孪生船舶航行。5.根据权利要求4所述的一种智能船舶操纵模拟系统，其特征在于，所述智能辅助模块，用于将所述雷达数据和所述AIS数据进行坐标转换和时间校准，得到预处理数据，并基于所述预处理数据进行航迹关联，得到目标航迹，且基于所述应用程序对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，张德兴，曹成，胡文韬，严新平，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：