【摘 要】
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三峡库区河段地质情况复杂,桥梁众多,常常发生船桥相撞事故,对航运安全形成威胁。为此论文提出对三峡库区航运安全进行虚拟现实仿真系统及相关技术的研究,以三峡库区重点航段
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三峡库区河段地质情况复杂,桥梁众多,常常发生船桥相撞事故,对航运安全形成威胁。为此论文提出对三峡库区航运安全进行虚拟现实仿真系统及相关技术的研究,以三峡库区重点航段的大比例尺高精度矢量化电子江图与电子河岸图为基础,研究三峡库区重点航段、复杂河段、危险河段的三维可视化方法,研究如何构筑真实准确的库区三维航道环境,进而在此三维环境中实现对船舶的动态监控,并与已有的二维监控平台相结合以实现联动。提高岸上监管部门对三峡库区航道的监控水平,同时有效地提升库区航行的安全环境,为推进三峡库区航运数字化、智能化建设,推动船舶航行安全保障技术和船舶避碰技术的全面提升奠定良好的基础。在全面收集三峡库区河段航运数据、水文数据、气象数据的基础上,对航运安全仿真模型进行研究,建立了三峡库区航运安全虚拟现实仿真系统,论文主要进行了以下几个方面工作:①分析了失控船舶和桥的碰撞概率,建立了桥区船舶运动坐标系,建立了船舶运动的一般数学模型,提出了建立航运安全运行仿真系统的技术方案。②研究三维仿真系统关键技术,包括仿真系统的软件和硬件要求、Vega中类之间的关系、运动模型定义、视点变换控制、碰撞检测与响应。③分析了三维监控系统整体设计与运行机制,对二维监控系统的数据进行处理,包括船舶位置坐标的转换、GPS定位数据的预处理、插值处理,实现了两个系统之间的数据转换。④针对不同的水位、航运方向、气象条件等情况下,航运安全虚拟现实仿真系统在忠县长江大桥河段的实验研究。
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