航行保障与操纵训练实验室建设

2017-08-13 01:39李鹏
现代职业教育·中职中专 2017年12期
关键词:风流航海航行

李鹏

[摘 要] 海运类院校船舶驾驶专业学生必须掌握航行保障与操纵相关技能,而传统训练实验室虽然能够满足大多数训练目标,但仍然在具体训练教学的过程中存在一定的局限性,为此必须加强新型航行保障与操作训练实验室的建设。

[关 键 词] 航海作业;操作训练;实验室

[中图分类号] U675 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2017)35-0194-01

一、航行保障与操作训练实验室的功能分析

(一)完成综合航海作业训练

为确保航海作业训练的实际效果,必须加强对学生综合航海能力的训练,故所构建的训练实验室必须借助于计算机虚拟技术,借助于电子海图、运动模型、模拟导航等系统模式,为学员提供仿真的作业环境,让学员能够以身临其境的方式完成综合航海训练。

(二)完成航海操纵作业训练

就具体的航海操纵作业训练来看,为满足实际场景仿真的需求,应该为学生提供具体的舵角操舵、目标操舵等具体的作业方法,并在仿真系统中设置相应的导标、叠标、狭水道等海域具体导向标示,让学生能够借助于该实验室完成各种条件下的操舵模拟训练。此外,还需要确保操作训练项目具有可分离可整合的特点,让学生能够在进行综合训练的同时,对单一科目进行强化训练。

(三)完成航海保障能力的训练

风流是影响航海稳定性与安全性的主要因素,为确保学生能够在各种风流条件下安全地完成航海作业,必须提高训练实验室中风流的可控性;必须确保能够根据训练需求设置相应的风流条件,让学生能够根据所讲述的内容完成风流修正、导航定位以及航海操纵等训练,提高其应对各种风流条件的能力。而在实际教学的过程中,还需要借助于多媒体投影设备,通过具体的航海操作作业演练提高学生的航海保障能力,并通过教学过程的具象化提高实验室训练教学的实际成效。

二、航海保障与操作训练实验室构建思路

就航海保障与操作训练实验室具体构建模块来看,主要如下。

(一)电子海图模块

在构建电子海图模块的过程中,应该在数据库中输入具体的纸海图信息,并做好相应参数的标记工作,同时将航路指南、港口信息以及相应方式等都录入数据库文件中,并利用国际海事组织ECDIS系统以相关规范中的标准将电子海图进行分层处理,确保其能够根据实际需求进行分层调取,同时加入卫星导航等功能,对训练的内容进行有效的拓展。

(二)导航定位训练模块

导航训练模块需要具备采用导航仪、导航雷达进行导航定位训练的基本功能,还需要完成与船舶动态模型的联系。为实现导航仪定位,应该以卫星导航模拟为基础,以VB、VC等为基础,完成相应程序的开发工作,并借助于虚拟仿真技术完成对实际船舶操控面板的高度仿真,确保实验室显示面板与实际操作面板的相符性。而在开发导航雷达定位功能时,应该借助于VC++为应用程序开发工具,模拟具象化的雷达回波,确保系统能够根据具体情况计算出回波的实际参数,并针对气候因素等进行回波的修正,保障回拨的真实性。

(三)自动转舵训练模块

自动转舵训练模块需要完成对车、舵、船三者动态模型的高度仿真,并提供三维视图。首选需要完成对自动舵的改装,对其操作方式进行简化,确保在实际训练的过程中学生能够根据计算机仿真数据了解航向、航速动态化变动、微积分调节等实际情况。为实现对自动转舵功能的高度模拟,还应该利用单片机、转换电路等构建相應的智能接口,以此确保其视野的仿真与操纵性的仿真。

(四)船舶运动模型模块

为确保在实验室训练的过程中,学生能够充分掌握车、舵、船三者间的关系,必须构建合理的运动模型。应该以线速度方程与一阶线性响应方程为基础完成对其运动模型的构建,并在保障其仿真度的同时,尽可能对系统进行简化。

(五)视景仿真模块

为切实提高实验室训练的效果,让学生能够融入实际的场景之中,必须确保视景的高度仿真。在对船头进行仿真的过程中,可借助融合技术,将二维图像与海面进行融合,并利用图像处理软件对其进行处理,进而使其能够进行三维显示。而在海面的仿真过程中,应该借助分形几何原理,确保其处于运动状态。在天空仿真时,应该将图片以纹理的方式粘贴于圆柱内表面中;而在其他景物的仿真时,则需要利用三维软件建模,再将其转化为VC数据,以此实现对视景的高度仿真。

(六)多媒体教学模块

在构建多媒体教学模块时,应该利用各种编程语言、三维软件以及图像开发工具等,以DIRECTOR为平台基础,借助于数据处理与交换技术,实现对各类参数信息的高效整合,进而组建成功能全面的多媒体教学应用程序,并将其与实验室投影进行连接,以此实现航行保障与操纵的多媒体教学。

总而言之,由于传统船舶操纵训练实验室具有一定的局限性,所以必须加强新型航行保障与操纵训练实验室的建设工作,应该在明晰其基本功能的基础之上,完成对各个模块的建设,以此通过构建综合性的训练实验室,全面提高学员的训练效果。

参考文献:

周坤芳,佟海鹏.航行保障与操纵训练实验室建设[J].实验室研究与探索,2014(10):258-261.

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