【摘 要】
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船舶侧推装置作为船舶运行中的辅助推进装置,在靠离港口、海上搜救等对操纵性要求较高的船舶上具有广泛的应用,同时也是船舶动力定位系统的重要组成之一。随着造船舶技术的发展,专家对侧推装置的操作性和实用性进行全面研究,各类型的侧推装置相继出现,大大提高了船舶的操纵性、经济性。船舶侧推系统调距桨装置仿真系统,可以独立存在,也可以融入到轮机模拟器系统中,作为轮机模拟器系统的一个子系统。目前,船舶侧推仿真系统以
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船舶侧推装置作为船舶运行中的辅助推进装置,在靠离港口、海上搜救等对操纵性要求较高的船舶上具有广泛的应用,同时也是船舶动力定位系统的重要组成之一。随着造船舶技术的发展,专家对侧推装置的操作性和实用性进行全面研究,各类型的侧推装置相继出现,大大提高了船舶的操纵性、经济性。船舶侧推系统调距桨装置仿真系统,可以独立存在,也可以融入到轮机模拟器系统中,作为轮机模拟器系统的一个子系统。目前,船舶侧推仿真系统以基本操作培训及人工评估为主,而在典型故障排查、应急处理及自动评估方面还有进一步完善的空间。本文结合轮机模拟器仿真训练平台和海事智能考试系统的研发工作,以“中远太平洋”号万箱船作为仿真母型船,针对侧推装置辅助船舶运动进行数学建模和动态仿真研究,主要进行了以下几方面的研究:首先,基于分离建模理论（Mathematical Model Group-MMG）,单独对船体、螺旋桨、舵以及侧推装置建立数学模型,分别研究其水动力特性,在此基础上综合考虑整个船舶推进系统,建立一个三自由度船舶操纵运动数学模型。同时,建立风、流的干扰力及力矩数学模型,分析不同工况下侧推装置辅助船舶运动的操纵效能。其次,以“中远太平洋”号万箱船作为仿真母型船,研究分析其侧推装置的结构、基本功能和工作原理,开展侧推装置控制系统可视化操作界面的设计与研发。结构上,参照实船上设备控制箱与操作面板,对应驾驶台、集控室等不同舱室分别开发操作界面;功能上,结合侧推装置操作规范流程及其使用说明书,尽可能模拟实船操作;原理上,分析实船电气资料并利用CAD绘制侧推装置主电路图、控制电路图,在系统中增加查看船舶资料的功能,帮助学员掌握侧推装置及其控制系统的工作原理。最后,通过SUPERSIMS仿真平台和VC++可视化编程,研发了船舶侧推装置仿真器,并将其应用在轮机模拟器仿真训练平台,该仿真器能够全面模拟侧推装置实船操作,帮助学员学习操作过程中可能遇到的典型故障及应急处理办法。同时开发了智能考试评估系统,使得仿真训练平台能根据考生的实际操作和试题评估规则,自动给出考生成绩,目前,通过本文研制出的仿真系统可以作为“船舶侧推装置仿真器”使用,已嵌入到轮机模拟器中,并在本科教学、船员培训及船员考试中应用,其反馈的使用效果也比较理想。
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