大型船舶操纵模拟器需求分析书文档格式.docx

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主本船的功能要求如下：

1、电子海图显示系统

电子海图显示系统应符合有关ECDIS性能标准的要求。

应具有无级放大和缩小、区域放大、自动漫游、分层显示，白天、黑夜、晨昏和朦胧显示；

应具有海图要素拾取、航线设计，可进行海图编辑、改正。

提供可覆盖中国沿海港口、主要水道及世界常用海域（至少应包括马六甲海峡、新加坡水域、英吉利海峡等）海图。

2、以ECDIS为背景的船舶动态显示

在ECDIS上可动态显示本船、目标船及拖轮的船位。

其大小随船舶吨位大小变化。

本船靠离码头时缆绳的受力情况。

3、船舶运动数学模型

船舶运动数学模型至少10个类型。

每种类型中应包括不同吨位与载况的模型。

船舶运动数学模型中包括影响本船运动的各种效应（车、舵、锚、缆、风、流、拖轮、岸壁效应、船间效应、浅水效应等），附有精度说明及测试结果。

根据车、舵、锚、缆、拖轮的操作，航行环境信息（风、流、潮汐等），实时解算本船的运动参数（船位、航向、速度、航向变化率、加速度等）。

4、舵控制

具有可进行选择的随动舵、自动舵、应急舵。

命令舵角、实际舵角、船舶转头速率、三面舵角指示器、航向的动态显示。

陀螺分罗经指示器动态变化。

提供自动舵控制、操作单元以及应急舵控制手柄。

5、车钟控制

根据船舶模型本身的推进器套数，可使用单车或双车控制。

主机转速、空气启动压力动态变化。

6、可变螺距调节

对采用可调螺距桨的船模，可进行螺距调节，螺距指示动态显示。

7、船舶艏、艉侧推控制

对有艏、艉侧推的船舶，可进行艏、艉侧推的控制，并实时显示螺距比。

8、本船缆的控制

根据船舶的大小，可同时进行多达20根缆的带缆、解缆、绞缆操作，绞缆速度可调。

在电子海图上可选择缆桩或浮筒的位置，可动态显示每根缆的长度和受力动态显示。

9、本船锚的控制

用锚操作面板进行左、右锚的操作（抛锚、绞锚、松放、刹停），并动态显示锚链的长度和张力。

10、本船拖轮的控制

通过VHF，由教练员操作主本船的拖轮，能实时显示拖轮的图形动态和用力情况。

可应教练员/驾驶员的要求，将拖轮操作在教练员站与主本船驾驶台间切换。

11、本船声号的控制

系统控制面板可控制各类号灯。

系统可控制如下特殊情况下的号型及声号：

本船锚泊、本船搁浅、本船失控、本船操纵能力受限、本船吃水受限。

能见度不良时，可手动或自动鸣放雾号。

并能手动鸣放船头铃声、船尾锣声。

12、视景漫游和望远镜功能

本船的驾驶台中设置单独的通道，用于视景的左右环视、仰视、俯视和自由漫游功能。

该通道同时具有望远镜功能，可用望远镜左右环视、仰视、俯视或自由漫游整个视景，望远镜的放大倍数可调，并可进行多视点显示选择。

13、甲板灯控制

可控制多达4个本船的甲板灯。

本船甲板灯的改变可随时反映在本船的视景系统和其他本船的视景系统中。

14、其他仪器的仿真

包括GPS、测深仪、计程仪的仿真。

用测深仪可设置富裕水深报警。

AIS船舶自动识别系统等。

15、船间、船内通信

通过VHF可进行船间通信、船岸通信，通过船内电话可与教练员站进行船内各部门间的通信模拟。

16、船舶数据、环境数据的实时显示

在顶部仪表中可实时显示风向、风速、转向速率、左/右车钟主机转速、舵角指示、航速、水深、三面舵角指示和时间显示。

17、航行综合信息显示

综合信息：

真风向、真风速、相对风向、相对风速;

水深、龙骨下水深；

设定航向、罗经航向；

转向速率；

时间、模拟训练时间；

船速（LOG，GPS）、纵向船速、横向船速；

离岸距离（前）、离岸距离（后）；

GPS船位；

流向，流速。

本船基本参数：

船型、排水量、船长、船宽、吃水、装载状态、自动舵参数设置。

故障报警：

主机故障、主机转速表故障；

操舵故障、自动舵故障、舵损坏；

罗经故障、雷达故障、计程仪故障、GPS故障；

风速指示仪故障、风向指示仪故障、航速表故障、舵角指示表故障。

船舶报警：

碰撞、擦浅、搁浅、走锚等。

18、雷达/ARPA

雷达/ARPA模拟子系统性能应符合STCW78/95公约的规定。

主本船还应再安装一台真实雷达/ARPA显示器。

雷达模拟图像数据，应包括中国沿海及世界常用海域的雷达图像数据，其指标应符合STCW78/95公约的相关规定。

19、音响模拟

模拟器应提供与模拟海况对应的环境声响（风、浪、声号等）及工作环境（主机、辅机、锚、缆操作等）声响。

能模拟船舶碰撞、搁浅、触礁等海损事故的音响效果。

三、主本船部分设备的具体要求

1、顶部仪表板（按实物大小配置）

风向风速表、转向速率表、左/右车钟主机转速表、舵角指示表、航速表、水深表、三面舵角指示器、时间等显示。

2、操舵设备

实物大小的舵轮、随动舵操作控制、自动舵控制单元、陀螺分罗经指示器（实物）、应急舵手柄（实物）、自动/手动/应急舵转换旋钮（实物）、命令舵角指示、实际舵角指示、转头速率指示、电罗经航向指示、磁罗经航向指示等。

3、操车设备

双车钟及车钟控制板、空气启动压力指示、主机转速指示、船首、船尾侧推器控制组件、螺旋桨可变螺距调节及螺距指示等。

4、声号控制

自动、手动切换按钮、自动雾号类型选择，手动雾号按钮，船头铃声按钮，船尾锣声按钮。

5、左右锚控制及锚链长度、锚力指示

6、综合信息显示

分辨率为1600×

1200的21吋显示器，显示与船舶航行有关的综合信息。

7、ECDIS显示

1200的21吋显示器，显示ECDIS。

8、拖轮操作面板

用来选择拖轮作用位置、拖轮与本船的相对位置以及拖轮用力。

可任意选择拖轮与本船的相对位置。

9、缆操作面板

供选择的本船缆20根。

缆操作包括：

带缆、解缆、绞缆。

绞缆速度可调，可显示缆张力、长度。

可根据需要将拖轮操作设置在教练员站或主本船驾驶台内进行。

10、显示模拟的雷达/ARPA图象

11、通讯设备

VHF（真船设备）、船内电话。

12、灯光与声响控制面板

13、其他设备

仿真测深仪、仿真GPS、仿真计程仪。

四、主本船视景系统要求

主本船的视景系统可提供5通道、180度水平视场角柱幕投影视景系统、垂直视场角不小于25度，各通道之间实现无缝拼接和边缘融合。

三维视景库应覆盖一定数量的港口和水域。

同时在主本船的驾驶台中设置单独的漫游通道，用于视景的左右环视、仰视、俯视和自由漫游功能。

该通道同时具有望远镜功能，可用望远镜左右环视、仰视、俯视或自由漫游整个视景，望远镜的放大倍数可调。

五、副本船的要求

1、要求购置功能完全相同的副本船设备2套。

2、每条副本船均可显示120度水平视场角视景。

3、为满足培训要求，副本船的主要技术指标与主本船完全相同。

六、教练员站的技术要求

能在整个模拟器训练中控制、监视并重放、分析学员的训练过程。

可改变训练难度，设置航海环境、交通状况和特殊海域等来创建练习。

通过图形、对话框、菜单、工具条等简便的操作，为教练员提供良好的界面。

教练员站提供如下功能：

1、制作、编辑各种练习；

2、练习预演；

3、控制系统的运行，对各本船进行监视；

4、设置本船故障；

5、航行环境的实时控制；

6、目标船号灯、号型的实时控制；

7、雷达回波的控制；

8、可设置雨雪区范围，雨雪的大小；

9、人员落水设置、海面漂浮物设置；

10、数据的实时记录和各船航迹的动态显示或打印；

11、各本船训练过程的事后重演和打印功能；

12、训练过程的评估和综合评分；

13、与各本船间的通信（用电话和VHF）；

14、主本船拖轮的操作。

七、船舶操纵数学模型

1、船舶操纵数学模型

包括不同种类、不同吨位的实船模型（杂货船、散货船、集装箱船、油船、客船、滚装船、化学品船、超大型船舶、高速船、军舰、渔船、拖船等）。

2、船舶运动数学模型性能

船舶操纵数学模型中包括影响本船运动的各种效应；

主机、舵、侧推器、缆、锚、拖轮等的控制；

风、流等环境对本船的作用；

码头与本船的相互作用；

浅水效应、岸壁效应及船间效应；

船舶碰撞时船与船、船与岸效应。

3、目标船

模拟器应能提供至少30条以上不同种类的目标船，每条船均具有足够精度的数学模型。

目标船需配备符合避碰规则的航行灯，号型和声信号，信号可由教练员分别控制。

每个目标船在天气晴朗，距离本船6海里，应能辨认其外型。

在航船舶应能提供与速度、天气海况相应的船头浪花、船尾涡流。

教练员可为每条目标船设定足够数量的转向点。

4、操纵性预报

每艘船舶均可离线进行操纵性预报试验：

旋回试验、Z型操舵试验、停车冲程试验、倒车冲程试验，并可显示相应试验的特征参数。

八、DMU-VDragon05-Ⅲ型GMDSS模拟软件技术性能

（一）系统功能和模拟的设备

GMDSS应符合1974年国际海上人命安全公约（SOLAS）的1988年修改生效的新

章和国际电信联盟（ITU）1987年世界无线电大会修改的《无线电规则》新九章的规定。

大连海事大学GMDSS模拟器依靠软件仿真技术，在PC机上实现GMDSS相关设备的模拟，具有以下主要功能：

（1）至少有两种分别独立的系统可以用于发送船至岸的遇险报警；

（2）接收岸至船的遇险报警功能；

（3）发送和接收船对船的遇险报警功能；

（4）进行搜救协调通信功能；

（5）进行遇险现场通信功能；

（6）发送和接收寻位信号功能；

（7）发送和接收海上安全信息功能；

（8）日常通信的功能；

（9）驾驶台对驾驶台的通信功能。

模拟器包括以下主要设备:

1、INMARSAT–B

2、INMARSAT–C

3、SSB

4、MF/HFDSC

5、NBDP

6、VHF

7、VHFDSC

8、NAVTEX

9、SART

10、EPIRB

11、F站

（二）系统组成及各部分的功能

由1个教练员站和n个（n≤100任选）学员站组成,教练员站和学员站的微机通过以太网相互联结，每台PC机模拟一个船站.

1、教练员站的功能

1）实现地面站，海岸电台，陆地网络协调站（RCC）的相应职能；

2）播发海上安全信息（NAVTEX，EGC,MSI）；

3）具有船舶电台的功能；

4）对教学过程实现有效的管理：

✧练习设置和编辑:

教练