產(chǎn)品分類
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高速艦艇航海訓(xùn)練模擬器
一、產(chǎn)品概述
LGM-CB03T型 高速艦艇航海訓(xùn)練模擬器船舶駕駛室內(nèi)有雷達(dá)、測深儀、GPS、AIS、電子海圖等高科技設(shè)備，窗外是寬闊的江面。公司研制的船舶操縱模擬器的建設(shè)以高速巡邏艦艇駕駛室為模擬器原型并在此基礎(chǔ)是兼顧了海船的特點(diǎn)，方案的建設(shè)內(nèi)容為船舶操縱模擬器1套，其中包括教練員站1套，120度水平視場角本船1套（采用3通道液晶電視顯示）。本船系統(tǒng)主要由船舶控制模塊、雷達(dá)模塊、電子海圖模塊、通訊模塊、導(dǎo)航儀器模塊、音響模擬模塊等構(gòu)成，其功能和布置與實(shí)船基本一致。
該高速艦艇航海訓(xùn)練模擬器系統(tǒng)采用了比較先進(jìn)的成熟技術(shù)，設(shè)計(jì)合理，仿真感較強(qiáng);實(shí)際操作訓(xùn)練的要素豐富，能訓(xùn)練考察船舶駕引人員操船水平、應(yīng)急處置能力，避免了實(shí)船操作風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了船舶船員實(shí)船操作的效果，具有較好的現(xiàn)實(shí)意義和良好的社會(huì)效益，可以升級(jí)用于船舶船員實(shí)際操作考試。
采用模擬器進(jìn)行訓(xùn)練，也不受大風(fēng)、大雨、大霧等氣象因素的影響，訓(xùn)練培訓(xùn)計(jì)劃能夠如期實(shí)施。模擬器能夠模擬各種不同的通航環(huán)境、緊迫會(huì)遇局面和故障設(shè)置，實(shí)操采用模塊設(shè)計(jì)，可以在有限時(shí)間內(nèi)全面訓(xùn)練學(xué)員運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和技能處理各種緊迫局面的綜合能力，同時(shí)也避免了實(shí)船考試過程中的所有安全風(fēng)險(xiǎn)。也就是說，采用船舶模擬實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練比實(shí)船訓(xùn)練對(duì)考生的要求更嚴(yán)格，訓(xùn)練內(nèi)容更全面和規(guī)范。
參考圖片，以實(shí)際配置實(shí)物為準(zhǔn)
二、系統(tǒng)性能
1．應(yīng)用軟件運(yùn)行穩(wěn)定。
2．系統(tǒng)操作人機(jī)界面友好，有幫助功能，且操作簡潔、方便。
3．系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)故障判別、告警功能強(qiáng)，必要時(shí)能夠自動(dòng)保護(hù)。
4．用戶能夠自行通過恢復(fù)光盤或硬盤短時(shí)間內(nèi)重新安裝軟件，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。
5．系統(tǒng)備品備件更換容易。
6．具有可靠的售后服務(wù)保障體系
7．系統(tǒng)運(yùn)行過程中的流暢程度高；
8．要求視景的逼真程度高，電子海圖、雷達(dá)、視景等三者位置參數(shù)準(zhǔn)確一致。
9．系統(tǒng)軟硬件采用成熟的產(chǎn)品，經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量檢測和可靠性檢驗(yàn)。
10．系統(tǒng)具有可靠的安全防范措施，以避免系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)遭到攻擊和破壞。
11．系統(tǒng)盡量采用COTS設(shè)備。
12．采用流行的中英文操作系統(tǒng)，便于甲類和丙類船員操縱。
13．所有工作站、計(jì)算機(jī)、桌面系統(tǒng)及顯示設(shè)備需配置統(tǒng)一啟?？刂葡到y(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一次序啟動(dòng)和關(guān)機(jī)。
14．管理信息終端（攝像頭、視景通道等）應(yīng)能接入評(píng)估中心運(yùn)行管理平臺(tái)的統(tǒng)一監(jiān)控。
15．系統(tǒng)采用開放的體系結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，便于硬件設(shè)備的增減和軟件的二次開發(fā)。
16．軟件開發(fā)采用先進(jìn)的開發(fā)工具，軟件版本可升級(jí)，同一版本可增減功能設(shè)置。
17．本模擬器應(yīng)擴(kuò)展到至少20個(gè)以上本船駕駛臺(tái)的能力（包括全任務(wù)型駕駛臺(tái)、部分任務(wù)型駕駛臺(tái)和桌面型工作站）。同樣的模擬器練習(xí)在主本船、副本船及桌面系統(tǒng)上均能夠運(yùn)行。
18．本模擬器應(yīng)擴(kuò)展到至少4個(gè)教練站能力。
19．本模擬器能夠提供相應(yīng)接口，具備與輪機(jī)模擬器或自動(dòng)化機(jī)艙連接形成綜合船舶模擬器的功能，能夠完成綜合船舶資源管理的評(píng)估。
三、 系統(tǒng)功能
（一）教練員站配置及功能
1、教練員站配置
教師員站由1臺(tái)主控制臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
教師員站包括主控制軟件系統(tǒng)1套。
2、教練員軟件功能
教練員控制臺(tái)是本系統(tǒng)的中央控制單元，配設(shè)教練站和系統(tǒng)管理軟件，系統(tǒng)管理軟件具備船員培訓(xùn)船舶操縱模擬器初始環(huán)境設(shè)置、船型選擇、運(yùn)行監(jiān)控、故障設(shè)置、分組協(xié)作、訓(xùn)練評(píng)分、回放演示等功能。教練員站可以方便地設(shè)置訓(xùn)練項(xiàng)目，控制訓(xùn)練過程，監(jiān)督學(xué)員操作情況以及回放操作過程和講評(píng)。除此之外， 教練站的功能主要包括：
(1) 具備訓(xùn)練海區(qū)、環(huán)境條件、交通態(tài)勢等的設(shè)置、編輯、加載及保存功能；
(2) 具備本船船型和載態(tài)、目標(biāo)船船型及航線設(shè)計(jì)等的設(shè)置、編輯、加載及保存功能；
(3) 具備各本船獨(dú)立運(yùn)行模式和多本船協(xié)作運(yùn)行模式；
(4) 具備練習(xí)控制功能，包括開始、暫停、繼續(xù)、重啟；
(5) 具備在線設(shè)置故障與環(huán)境條件功能；
(6) 具備離線故障設(shè)置模式。離線故障設(shè)置內(nèi)容應(yīng)能保存到練習(xí)中，加載該練習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練過程中應(yīng)可根據(jù)所設(shè)置的觸發(fā)時(shí)間自動(dòng)觸發(fā)；
(7) 具備記錄各本船船舶姿態(tài)數(shù)據(jù)、故障情況、學(xué)員操作數(shù)據(jù)的功能；
(8) 能在教練站加載和回放各本船的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，回放速度可調(diào)
(9) 能實(shí)現(xiàn)教練站和本船同步回放訓(xùn)練數(shù)據(jù)，回放速度可調(diào)
（10）能提供系統(tǒng)所記錄的、可用于訓(xùn)練結(jié)果評(píng)估的數(shù)據(jù)內(nèi)容及其格式，以及通信接口協(xié)議，并提供接口的程序樣例，以便于訓(xùn)練評(píng)估模塊的開發(fā)和系統(tǒng)擴(kuò)展；
3、制作、編輯各種練習(xí)
u 教練員可選擇
² 練習(xí)類型：船舶操縱與避碰訓(xùn)練、航海訓(xùn)練；
² 訓(xùn)練模式：多船同組對(duì)抗訓(xùn)練、多船分組對(duì)抗訓(xùn)練、各船獨(dú)立訓(xùn)練；
² 練習(xí)課目：靠泊、離泊、錨泊、系離浮筒、狹水道航行、進(jìn)出港、避碰、助航標(biāo)志訓(xùn)練等；
u 選擇本船的船舶類型、名稱和裝載狀態(tài)：
u 系統(tǒng)提供包括雜貨船、散貨船、集裝箱船、油船、客船、滾裝船、邊防巡邏船等各種船型不同載態(tài)的船舶（船舶結(jié)構(gòu)及航海性能與實(shí)際船舶基本相符）。
u 船舶性能的在線顯示：選中某一船舶后，可在線顯示該船舶的主要性能和各種參數(shù)（船長、船寬、吃水、噸位等詳細(xì)資料）。
u 本船初始位置、航向、速度的設(shè)置。初始位置可采用數(shù)據(jù)輸入（輸入船舶的經(jīng)緯度）或用鼠標(biāo)在電子海圖上直接拖動(dòng)的方法設(shè)置。
u 設(shè)置目標(biāo)船。包括選擇目標(biāo)船類型、名稱，設(shè)置目標(biāo)船速度、轉(zhuǎn)向點(diǎn)位置以及轉(zhuǎn)向點(diǎn)的刪除、添加和更改，設(shè)置目標(biāo)船霧號(hào)、號(hào)型。目標(biāo)船的個(gè)數(shù)為100個(gè)。目標(biāo)船的轉(zhuǎn)向點(diǎn)個(gè)數(shù)不限。系統(tǒng)提供一個(gè)獨(dú)立的友好界面，同時(shí)可觀測本船和目標(biāo)船的航行狀態(tài)，并在不中斷練習(xí)的情況下，參訓(xùn)人員可根據(jù)綜合演練的要求，可方便改變目標(biāo)船航行動(dòng)態(tài)，以供演練。
u 船舶間動(dòng)態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示：動(dòng)態(tài)參數(shù)包括本船和本船、本船和目標(biāo)船間的距離、方位、TCPA、DCPA等。當(dāng)編輯練習(xí)時(shí)（船舶位置、速度、航向變化），這些參數(shù)可實(shí)時(shí)顯示，以便于設(shè)置練習(xí)。
u 設(shè)置航行環(huán)境：如風(fēng)、流、潮汐、時(shí)間以及能見度、設(shè)置漁網(wǎng)區(qū)（海警船舶執(zhí)勤）等。
4、練習(xí)預(yù)演
設(shè)置完的練習(xí)后或打開練習(xí)后，教練員可進(jìn)行練習(xí)預(yù)演，以保證設(shè)置的練習(xí)滿足訓(xùn)練的要求。預(yù)演時(shí)，教練員可調(diào)整預(yù)演速度，可“暫停”、“繼續(xù)”或“停止” 預(yù)演。
5、系統(tǒng)控制及對(duì)各本船的監(jiān)視
u 在電子海圖上實(shí)時(shí)顯示各本船和目標(biāo)船的動(dòng)態(tài)俯視圖形。
u 監(jiān)視各本船和目標(biāo)船的船位、航向和速度。
u 實(shí)時(shí)顯示各本船和目標(biāo)船間的動(dòng)態(tài)參數(shù)（包括本船和本船、本船和目標(biāo)船間的距離、方位、TCPA、DCPA等）。
u 動(dòng)態(tài)監(jiān)視各本船操作人員的操船動(dòng)作：車、舵、錨等使用。
u 暫停（恢復(fù)）某一本船的運(yùn)行，以便教練員根據(jù)需要進(jìn)行講解。
6、設(shè)置本船故障
設(shè)置本船故障，以便進(jìn)行故障時(shí)的應(yīng)急操作訓(xùn)練。包括：
u 主機(jī)故障
u 錨機(jī)故障
u 絞纜機(jī)故障
u 操舵故障
u 舵損壞
u 羅經(jīng)故障
u 雷達(dá)故障
u 計(jì)程儀故障
u GPS故障
u 風(fēng)速指示儀故障
u 風(fēng)向指示儀故障
u 航速表故障
u 舵角指示表故障
u 主機(jī)轉(zhuǎn)速表故障
7、航行環(huán)境的實(shí)時(shí)控制
模擬開始后，教練員可隨時(shí)改變航行環(huán)境信息，包括：
u 風(fēng)向、風(fēng)速（動(dòng)態(tài)海面的海況與風(fēng)速、風(fēng)向相關(guān)）
u 流向、流速（模擬器中的流的計(jì)算采用多種方式，根據(jù)港口不同，程序自動(dòng)選擇變速流計(jì)算方式或采用教練員設(shè)定的方式）
u 潮高、潮時(shí)
u 可任意設(shè)置初始模擬時(shí)間，包括白天、夜晚、晨昏朦影等，動(dòng)態(tài)設(shè)定后，太陽的位置開始連續(xù)變化，視景圖象的光照自動(dòng)變化，并可在白天、夜晚、晨昏朦影間自動(dòng)連續(xù)切換
u 能見度等級(jí)的控制：從能見度良好至濃霧共5級(jí)，也可根據(jù)需要連續(xù)無級(jí)變化
u 設(shè)定雷、雨、雪等不同天氣情況
8、雷達(dá)回波的控制、雨區(qū)的設(shè)置
可設(shè)定雷達(dá)處于超折射、次折射狀態(tài)，SART信號(hào)的模擬，雷達(dá)干擾的模擬等，并可設(shè)置雨區(qū)范圍，雨的大小。設(shè)置結(jié)果在雷達(dá)圖象上可反映出來。
9、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄和各船航跡的動(dòng)態(tài)顯示或打印
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，教練員站計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄下如下數(shù)據(jù)：
u 各本船的類型、載態(tài)、船舶尺度
u 各本船的經(jīng)緯度、速度、航向
u 各本船的車、舵、拖輪等的使用信息
u 目標(biāo)船的經(jīng)緯度、速度、航向
u 各本船航行環(huán)境（風(fēng)、流、能見度等）信息
利用記錄的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，教練員可隨時(shí)顯示或打印各船的航跡。
10、各本船訓(xùn)練過程的事后重演和打印功能
利用記錄的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)束后，教練員可根據(jù)需要隨時(shí)動(dòng)態(tài)重演各本船訓(xùn)練過程，本船和目標(biāo)船的各種動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示?？扇我庠O(shè)定重演的位置，重演的速度可隨意設(shè)置。
模擬結(jié)果可以用兩種方式進(jìn)行打?。?br /> u 圖形方式：海圖輪廓+本船航跡+目標(biāo)船航跡
u 數(shù)字方式：各本船航行環(huán)境信息、船位、速度、航向、各種操船數(shù)據(jù)
記錄的數(shù)據(jù)可以用文本方式提供給教練員，以便對(duì)其進(jìn)行分析和引用。
（二）本船的配置及功能
1、本船
本船由集成機(jī)箱1套（3單元）、計(jì)算機(jī)2臺(tái)、圖形工作站1臺(tái)、液晶電視3臺(tái)、操控臺(tái)1套等構(gòu)成，這些設(shè)備的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)請參閱設(shè)備清單。
本船包括電子海圖顯示系統(tǒng)1套、航行綜合信息顯示系統(tǒng)1套、模擬雷達(dá)軟件系統(tǒng)1套和三維視景軟件系統(tǒng)1套。
模擬器上的ECDIS滿足IMO/IHO關(guān)于ECDIS系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求，顯示系統(tǒng)和實(shí)船設(shè)備一致，提供獲得CCS形式認(rèn)可的產(chǎn)品，能使用IHO授權(quán)的S57 格式海圖、顯示系統(tǒng)應(yīng)能夠使用官方矢量海圖。ECDIS可進(jìn)行海圖顯示、海圖作業(yè)、海圖改正、定位與導(dǎo)航、航海信息咨詢、雷達(dá)圖像疊加或雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的疊加、航線設(shè)計(jì)、航路監(jiān)視、航行記錄、避礁石、防擱淺和航跡保持等功能。如圖5：
（2）以ECDIS為背景的船舶動(dòng)態(tài)顯示
在ECDIS上可動(dòng)態(tài)顯示多艘船的船位及靠離碼頭時(shí)纜繩的受力情況。
（3）本船數(shù)學(xué)模型的解算
每種類型中應(yīng)包括不同噸位與載況的模型。船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型中包括影響本船運(yùn)動(dòng)的各種效應(yīng)（車、舵、錨、纜、風(fēng)、流、拖輪、岸壁效應(yīng)、船間效應(yīng)、淺水效應(yīng)等），附有精度說明及測試結(jié)果。 根據(jù)車、舵、錨、纜、拖輪的操作，航行環(huán)境信息（風(fēng)、流、潮汐等），實(shí)時(shí)解算本船的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（船位、航向、速度、航向變化率、加速度等）。其詳細(xì)功能和技術(shù)性能參見“船舶操縱數(shù)學(xué)模型”。
（4）舵控制
包括手動(dòng)操舵、隨動(dòng)操舵和自動(dòng)操舵（參數(shù)可調(diào)），具有手動(dòng)舵和自動(dòng)舵失效、舵機(jī)卡住、羅經(jīng)信號(hào)丟失及當(dāng)超過方位極限等報(bào)警功能。命令舵角、實(shí)際舵角、船舶轉(zhuǎn)頭速率、三面舵角指示器、航向的動(dòng)態(tài)顯示。陀螺分羅經(jīng)指示器動(dòng)態(tài)變化。
（5）車鐘控制
根據(jù)所仿真船舶的車鐘個(gè)數(shù)，配備相應(yīng)數(shù)量的車鐘及其控制單元。主機(jī)轉(zhuǎn)速及其它參數(shù)動(dòng)態(tài)變化。
（6） 纜的控制
根據(jù)所仿真船舶的大小和設(shè)備的實(shí)際布置情況，可同時(shí)進(jìn)行多條纜的帶纜、解纜操作。在電子海圖上可選擇纜樁或浮筒的位置，每根纜的受力、長度可動(dòng)態(tài)顯示在電子海圖上。
（7）錨的控制
用錨操作面板進(jìn)行左、右錨的操作：拋錨、絞錨、松放、剎停操作，并動(dòng)態(tài)顯示錨鏈的長度和張力。
（8） 航行綜合信息顯示
綜合信息顯示單元可顯示如下綜合信息：
u 真風(fēng)向、真風(fēng)速、相對(duì)風(fēng)向、相對(duì)風(fēng)速
u 水深、龍骨下水深
u 設(shè)定航向、羅經(jīng)航向
u 轉(zhuǎn)向速率
u 時(shí)間、模擬訓(xùn)練時(shí)間
u 船速、縱向船速、橫向船速
u 離岸距離（前）、離岸距離（后）
u GPS船位
u 流向、流速
u 本船基本參數(shù)：船型、排水量、船長、船寬、吃水、裝載狀態(tài)
u 自動(dòng)舵參數(shù)設(shè)置
u 故障報(bào)警，主要包括：
² 主機(jī)故障
² 操舵故障
² 自動(dòng)舵故障
² 舵損壞
² 羅經(jīng)故障
² 雷達(dá)故障
² 風(fēng)速指示儀故障
² 風(fēng)向指示儀故障
² 航速表故障
² 舵角指示表故障
² 主機(jī)轉(zhuǎn)速表故障
² 船舶報(bào)警：碰撞、擦淺、擱淺、走錨
u 岸線
u 助航標(biāo)志、雷達(dá)應(yīng)答器等
u 目標(biāo)船回波，回波的形狀與目標(biāo)船大小、距離、相對(duì)方位有關(guān)
u 雨雪雜波及海雜波應(yīng)符合實(shí)際情況
u 假回波：間接回波，多次反射，旁瓣假回波，二次掃描
u 雷達(dá)同頻干擾
u 目標(biāo)間的遮擋
u 接收機(jī)噪聲
u 盲區(qū)，短量程時(shí)船首對(duì)雷達(dá)圖象的影響
雷達(dá)/ARPA功能符合IMO(世界海事組織)的性能指標(biāo)：
u 顯示方式：首向上，北向上，航向向上
u 真運(yùn)動(dòng)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)顯示
u X-波段/S-波段切換
u 長脈沖、短脈沖
u 超折射、次折射
u 固定距標(biāo)圈、活動(dòng)距標(biāo)圈。
u 偏心顯示
u 電子方位線：兩條，其中一條起點(diǎn)可移動(dòng)
u 試操船：在不中斷目標(biāo)信息更新的情況下，模擬本船機(jī)動(dòng)時(shí)與所有被跟蹤目標(biāo)的新態(tài)勢。
u 自動(dòng)錄取、手動(dòng)錄取，跟蹤目標(biāo)至少20個(gè)，0.3-32海里
u ARPA距離檔：1.5，3，6，12，24海里
u 速度矢量：真運(yùn)動(dòng)矢量與相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量可切換，矢量時(shí)間長度可調(diào)，1分鐘內(nèi)顯示出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)趨勢，3分鐘內(nèi)顯示出目標(biāo)預(yù)測運(yùn)動(dòng)。
u 目標(biāo)船數(shù)據(jù)顯示：目標(biāo)船編號(hào)，距離，方位，CPA，TCPA，真航向，真速度（可顯示相對(duì)航向、相對(duì)速度）
u CPA、TCPA可根據(jù)需要合理設(shè)置
u 報(bào)警：碰撞危險(xiǎn)、目標(biāo)丟失、目標(biāo)侵入、目標(biāo)航跡變化、走錨、操作錯(cuò)誤等，報(bào)警形式有聲、光、符號(hào)與文字
u 歷史航跡顯示：對(duì)每個(gè)被跟蹤目標(biāo)*多可顯示5個(gè)歷史點(diǎn)跡，每個(gè)歷史點(diǎn)跡所用的點(diǎn)間隔以1分鐘為增量，*多可達(dá)12分鐘。
u 警戒圈設(shè)置：由操作員設(shè)定一個(gè)警戒圈。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入警戒圈時(shí)，目標(biāo)閃亮，并有音響報(bào)警，警戒圈為圓弧或整圓，由操作人員設(shè)定。闖入目標(biāo)可自動(dòng)錄取
u AIS目標(biāo)顯示、信息獲取及目標(biāo)關(guān)聯(lián)、激活與休眠等功能模擬
（10）音響模擬
u 船舶聲號(hào)系統(tǒng)：包括霧號(hào)、鐘、鑼以及自動(dòng)循環(huán)設(shè)置。
u 機(jī)艙噪音
u 海浪聲
u 本船的汽笛、車鐘、拋錨/起錨、絞纜、斷纜等聲音
u 拖輪汽笛
u 它船汽笛
u 拋錨/起錨、絞纜、斷纜等聲音
u 船舶碰撞、擱淺、觸礁、爆炸等海損事故的音響效果
u 風(fēng)、雨、碰撞、擱淺、以及海浪拍打船體的聲音
（11）視景顯示
采用計(jì)算機(jī)成像技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、無縫拼接寬視場角環(huán)幕投影技術(shù)等，能夠?yàn)椴僮魅藛T提供*接近真實(shí)的景象。本船的視景系統(tǒng)可提供3通道、120度水平視場角液晶顯示視景系統(tǒng)，垂直視場角不小于25度。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實(shí)訓(xùn)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 教學(xué)設(shè)備 實(shí)訓(xùn)臺(tái) 考核裝置 實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)裝置 數(shù)控技術(shù) 實(shí)訓(xùn)考核 技能實(shí)訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實(shí)訓(xùn)鑒定 數(shù)控軟件 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 數(shù)控實(shí)訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 職教設(shè)備 實(shí)訓(xùn)車床 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實(shí)驗(yàn) 變頻調(diào)速 PLC實(shí)訓(xùn) 單片機(jī)
LGM-CB03T型 高速艦艇航海訓(xùn)練模擬器船舶駕駛室內(nèi)有雷達(dá)、測深儀、GPS、AIS、電子海圖等高科技設(shè)備，窗外是寬闊的江面。公司研制的船舶操縱模擬器的建設(shè)以高速巡邏艦艇駕駛室為模擬器原型并在此基礎(chǔ)是兼顧了海船的特點(diǎn)，方案的建設(shè)內(nèi)容為船舶操縱模擬器1套，其中包括教練員站1套，120度水平視場角本船1套（采用3通道液晶電視顯示）。本船系統(tǒng)主要由船舶控制模塊、雷達(dá)模塊、電子海圖模塊、通訊模塊、導(dǎo)航儀器模塊、音響模擬模塊等構(gòu)成，其功能和布置與實(shí)船基本一致。
該高速艦艇航海訓(xùn)練模擬器系統(tǒng)采用了比較先進(jìn)的成熟技術(shù)，設(shè)計(jì)合理，仿真感較強(qiáng);實(shí)際操作訓(xùn)練的要素豐富，能訓(xùn)練考察船舶駕引人員操船水平、應(yīng)急處置能力，避免了實(shí)船操作風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了船舶船員實(shí)船操作的效果，具有較好的現(xiàn)實(shí)意義和良好的社會(huì)效益，可以升級(jí)用于船舶船員實(shí)際操作考試。
采用模擬器進(jìn)行訓(xùn)練，也不受大風(fēng)、大雨、大霧等氣象因素的影響，訓(xùn)練培訓(xùn)計(jì)劃能夠如期實(shí)施。模擬器能夠模擬各種不同的通航環(huán)境、緊迫會(huì)遇局面和故障設(shè)置，實(shí)操采用模塊設(shè)計(jì)，可以在有限時(shí)間內(nèi)全面訓(xùn)練學(xué)員運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和技能處理各種緊迫局面的綜合能力，同時(shí)也避免了實(shí)船考試過程中的所有安全風(fēng)險(xiǎn)。也就是說，采用船舶模擬實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練比實(shí)船訓(xùn)練對(duì)考生的要求更嚴(yán)格，訓(xùn)練內(nèi)容更全面和規(guī)范。
參考圖片，以實(shí)際配置實(shí)物為準(zhǔn)
1．應(yīng)用軟件運(yùn)行穩(wěn)定。
2．系統(tǒng)操作人機(jī)界面友好，有幫助功能，且操作簡潔、方便。
3．系統(tǒng)設(shè)備的自動(dòng)故障判別、告警功能強(qiáng)，必要時(shí)能夠自動(dòng)保護(hù)。
4．用戶能夠自行通過恢復(fù)光盤或硬盤短時(shí)間內(nèi)重新安裝軟件，恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行。
5．系統(tǒng)備品備件更換容易。
6．具有可靠的售后服務(wù)保障體系
7．系統(tǒng)運(yùn)行過程中的流暢程度高；
8．要求視景的逼真程度高，電子海圖、雷達(dá)、視景等三者位置參數(shù)準(zhǔn)確一致。
9．系統(tǒng)軟硬件采用成熟的產(chǎn)品，經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量檢測和可靠性檢驗(yàn)。
10．系統(tǒng)具有可靠的安全防范措施，以避免系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)遭到攻擊和破壞。
11．系統(tǒng)盡量采用COTS設(shè)備。
12．采用流行的中英文操作系統(tǒng)，便于甲類和丙類船員操縱。
13．所有工作站、計(jì)算機(jī)、桌面系統(tǒng)及顯示設(shè)備需配置統(tǒng)一啟?？刂葡到y(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一次序啟動(dòng)和關(guān)機(jī)。
14．管理信息終端（攝像頭、視景通道等）應(yīng)能接入評(píng)估中心運(yùn)行管理平臺(tái)的統(tǒng)一監(jiān)控。
15．系統(tǒng)采用開放的體系結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計(jì)，便于硬件設(shè)備的增減和軟件的二次開發(fā)。
16．軟件開發(fā)采用先進(jìn)的開發(fā)工具，軟件版本可升級(jí)，同一版本可增減功能設(shè)置。
17．本模擬器應(yīng)擴(kuò)展到至少20個(gè)以上本船駕駛臺(tái)的能力（包括全任務(wù)型駕駛臺(tái)、部分任務(wù)型駕駛臺(tái)和桌面型工作站）。同樣的模擬器練習(xí)在主本船、副本船及桌面系統(tǒng)上均能夠運(yùn)行。
18．本模擬器應(yīng)擴(kuò)展到至少4個(gè)教練站能力。
19．本模擬器能夠提供相應(yīng)接口，具備與輪機(jī)模擬器或自動(dòng)化機(jī)艙連接形成綜合船舶模擬器的功能，能夠完成綜合船舶資源管理的評(píng)估。
三、 系統(tǒng)功能
（一）教練員站配置及功能
1、教練員站配置
教師員站由1臺(tái)主控制臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
教師員站包括主控制軟件系統(tǒng)1套。
2、教練員軟件功能
教練員控制臺(tái)是本系統(tǒng)的中央控制單元，配設(shè)教練站和系統(tǒng)管理軟件，系統(tǒng)管理軟件具備船員培訓(xùn)船舶操縱模擬器初始環(huán)境設(shè)置、船型選擇、運(yùn)行監(jiān)控、故障設(shè)置、分組協(xié)作、訓(xùn)練評(píng)分、回放演示等功能。教練員站可以方便地設(shè)置訓(xùn)練項(xiàng)目，控制訓(xùn)練過程，監(jiān)督學(xué)員操作情況以及回放操作過程和講評(píng)。除此之外， 教練站的功能主要包括：
(1) 具備訓(xùn)練海區(qū)、環(huán)境條件、交通態(tài)勢等的設(shè)置、編輯、加載及保存功能；
(2) 具備本船船型和載態(tài)、目標(biāo)船船型及航線設(shè)計(jì)等的設(shè)置、編輯、加載及保存功能；
(3) 具備各本船獨(dú)立運(yùn)行模式和多本船協(xié)作運(yùn)行模式；
(4) 具備練習(xí)控制功能，包括開始、暫停、繼續(xù)、重啟；
(5) 具備在線設(shè)置故障與環(huán)境條件功能；
(6) 具備離線故障設(shè)置模式。離線故障設(shè)置內(nèi)容應(yīng)能保存到練習(xí)中，加載該練習(xí)進(jìn)行訓(xùn)練過程中應(yīng)可根據(jù)所設(shè)置的觸發(fā)時(shí)間自動(dòng)觸發(fā)；
(7) 具備記錄各本船船舶姿態(tài)數(shù)據(jù)、故障情況、學(xué)員操作數(shù)據(jù)的功能；
(8) 能在教練站加載和回放各本船的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，回放速度可調(diào)
(9) 能實(shí)現(xiàn)教練站和本船同步回放訓(xùn)練數(shù)據(jù)，回放速度可調(diào)
（10）能提供系統(tǒng)所記錄的、可用于訓(xùn)練結(jié)果評(píng)估的數(shù)據(jù)內(nèi)容及其格式，以及通信接口協(xié)議，并提供接口的程序樣例，以便于訓(xùn)練評(píng)估模塊的開發(fā)和系統(tǒng)擴(kuò)展；
3、制作、編輯各種練習(xí)
u 教練員可選擇
² 練習(xí)類型：船舶操縱與避碰訓(xùn)練、航海訓(xùn)練；
² 訓(xùn)練模式：多船同組對(duì)抗訓(xùn)練、多船分組對(duì)抗訓(xùn)練、各船獨(dú)立訓(xùn)練；
² 練習(xí)課目：靠泊、離泊、錨泊、系離浮筒、狹水道航行、進(jìn)出港、避碰、助航標(biāo)志訓(xùn)練等；
u 選擇本船的船舶類型、名稱和裝載狀態(tài)：
u 系統(tǒng)提供包括雜貨船、散貨船、集裝箱船、油船、客船、滾裝船、邊防巡邏船等各種船型不同載態(tài)的船舶（船舶結(jié)構(gòu)及航海性能與實(shí)際船舶基本相符）。
u 船舶性能的在線顯示：選中某一船舶后，可在線顯示該船舶的主要性能和各種參數(shù)（船長、船寬、吃水、噸位等詳細(xì)資料）。
u 本船初始位置、航向、速度的設(shè)置。初始位置可采用數(shù)據(jù)輸入（輸入船舶的經(jīng)緯度）或用鼠標(biāo)在電子海圖上直接拖動(dòng)的方法設(shè)置。
u 設(shè)置目標(biāo)船。包括選擇目標(biāo)船類型、名稱，設(shè)置目標(biāo)船速度、轉(zhuǎn)向點(diǎn)位置以及轉(zhuǎn)向點(diǎn)的刪除、添加和更改，設(shè)置目標(biāo)船霧號(hào)、號(hào)型。目標(biāo)船的個(gè)數(shù)為100個(gè)。目標(biāo)船的轉(zhuǎn)向點(diǎn)個(gè)數(shù)不限。系統(tǒng)提供一個(gè)獨(dú)立的友好界面，同時(shí)可觀測本船和目標(biāo)船的航行狀態(tài)，并在不中斷練習(xí)的情況下，參訓(xùn)人員可根據(jù)綜合演練的要求，可方便改變目標(biāo)船航行動(dòng)態(tài)，以供演練。
u 船舶間動(dòng)態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示：動(dòng)態(tài)參數(shù)包括本船和本船、本船和目標(biāo)船間的距離、方位、TCPA、DCPA等。當(dāng)編輯練習(xí)時(shí)（船舶位置、速度、航向變化），這些參數(shù)可實(shí)時(shí)顯示，以便于設(shè)置練習(xí)。
u 設(shè)置航行環(huán)境：如風(fēng)、流、潮汐、時(shí)間以及能見度、設(shè)置漁網(wǎng)區(qū)（海警船舶執(zhí)勤）等。
4、練習(xí)預(yù)演
設(shè)置完的練習(xí)后或打開練習(xí)后，教練員可進(jìn)行練習(xí)預(yù)演，以保證設(shè)置的練習(xí)滿足訓(xùn)練的要求。預(yù)演時(shí)，教練員可調(diào)整預(yù)演速度，可“暫停”、“繼續(xù)”或“停止” 預(yù)演。
5、系統(tǒng)控制及對(duì)各本船的監(jiān)視
u 在電子海圖上實(shí)時(shí)顯示各本船和目標(biāo)船的動(dòng)態(tài)俯視圖形。
u 監(jiān)視各本船和目標(biāo)船的船位、航向和速度。
u 實(shí)時(shí)顯示各本船和目標(biāo)船間的動(dòng)態(tài)參數(shù)（包括本船和本船、本船和目標(biāo)船間的距離、方位、TCPA、DCPA等）。
u 動(dòng)態(tài)監(jiān)視各本船操作人員的操船動(dòng)作：車、舵、錨等使用。
u 暫停（恢復(fù)）某一本船的運(yùn)行，以便教練員根據(jù)需要進(jìn)行講解。
6、設(shè)置本船故障
設(shè)置本船故障，以便進(jìn)行故障時(shí)的應(yīng)急操作訓(xùn)練。包括：
u 主機(jī)故障
u 錨機(jī)故障
u 絞纜機(jī)故障
u 操舵故障
u 舵損壞
u 羅經(jīng)故障
u 雷達(dá)故障
u 計(jì)程儀故障
u GPS故障
u 風(fēng)速指示儀故障
u 風(fēng)向指示儀故障
u 航速表故障
u 舵角指示表故障
u 主機(jī)轉(zhuǎn)速表故障
7、航行環(huán)境的實(shí)時(shí)控制
模擬開始后，教練員可隨時(shí)改變航行環(huán)境信息，包括：
u 風(fēng)向、風(fēng)速（動(dòng)態(tài)海面的海況與風(fēng)速、風(fēng)向相關(guān)）
u 流向、流速（模擬器中的流的計(jì)算采用多種方式，根據(jù)港口不同，程序自動(dòng)選擇變速流計(jì)算方式或采用教練員設(shè)定的方式）
u 潮高、潮時(shí)
u 可任意設(shè)置初始模擬時(shí)間，包括白天、夜晚、晨昏朦影等，動(dòng)態(tài)設(shè)定后，太陽的位置開始連續(xù)變化，視景圖象的光照自動(dòng)變化，并可在白天、夜晚、晨昏朦影間自動(dòng)連續(xù)切換
u 能見度等級(jí)的控制：從能見度良好至濃霧共5級(jí)，也可根據(jù)需要連續(xù)無級(jí)變化
u 設(shè)定雷、雨、雪等不同天氣情況
8、雷達(dá)回波的控制、雨區(qū)的設(shè)置
可設(shè)定雷達(dá)處于超折射、次折射狀態(tài)，SART信號(hào)的模擬，雷達(dá)干擾的模擬等，并可設(shè)置雨區(qū)范圍，雨的大小。設(shè)置結(jié)果在雷達(dá)圖象上可反映出來。
9、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄和各船航跡的動(dòng)態(tài)顯示或打印
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，教練員站計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄下如下數(shù)據(jù)：
u 各本船的類型、載態(tài)、船舶尺度
u 各本船的經(jīng)緯度、速度、航向
u 各本船的車、舵、拖輪等的使用信息
u 目標(biāo)船的經(jīng)緯度、速度、航向
u 各本船航行環(huán)境（風(fēng)、流、能見度等）信息
利用記錄的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行過程中，教練員可隨時(shí)顯示或打印各船的航跡。
10、各本船訓(xùn)練過程的事后重演和打印功能
利用記錄的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)束后，教練員可根據(jù)需要隨時(shí)動(dòng)態(tài)重演各本船訓(xùn)練過程，本船和目標(biāo)船的各種動(dòng)態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)計(jì)算并顯示?？扇我庠O(shè)定重演的位置，重演的速度可隨意設(shè)置。
模擬結(jié)果可以用兩種方式進(jìn)行打?。?br /> u 圖形方式：海圖輪廓+本船航跡+目標(biāo)船航跡
u 數(shù)字方式：各本船航行環(huán)境信息、船位、速度、航向、各種操船數(shù)據(jù)
記錄的數(shù)據(jù)可以用文本方式提供給教練員，以便對(duì)其進(jìn)行分析和引用。
（二）本船的配置及功能
1、本船
本船由集成機(jī)箱1套（3單元）、計(jì)算機(jī)2臺(tái)、圖形工作站1臺(tái)、液晶電視3臺(tái)、操控臺(tái)1套等構(gòu)成，這些設(shè)備的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)請參閱設(shè)備清單。
本船包括電子海圖顯示系統(tǒng)1套、航行綜合信息顯示系統(tǒng)1套、模擬雷達(dá)軟件系統(tǒng)1套和三維視景軟件系統(tǒng)1套。
2、本船的基本功能
（1）電子海圖顯示系統(tǒng)模擬器上的ECDIS滿足IMO/IHO關(guān)于ECDIS系統(tǒng)的性能指標(biāo)要求，顯示系統(tǒng)和實(shí)船設(shè)備一致，提供獲得CCS形式認(rèn)可的產(chǎn)品，能使用IHO授權(quán)的S57 格式海圖、顯示系統(tǒng)應(yīng)能夠使用官方矢量海圖。ECDIS可進(jìn)行海圖顯示、海圖作業(yè)、海圖改正、定位與導(dǎo)航、航海信息咨詢、雷達(dá)圖像疊加或雷達(dá)跟蹤目標(biāo)的疊加、航線設(shè)計(jì)、航路監(jiān)視、航行記錄、避礁石、防擱淺和航跡保持等功能。如圖5：
（2）以ECDIS為背景的船舶動(dòng)態(tài)顯示
在ECDIS上可動(dòng)態(tài)顯示多艘船的船位及靠離碼頭時(shí)纜繩的受力情況。
（3）本船數(shù)學(xué)模型的解算
每種類型中應(yīng)包括不同噸位與載況的模型。船舶運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型中包括影響本船運(yùn)動(dòng)的各種效應(yīng)（車、舵、錨、纜、風(fēng)、流、拖輪、岸壁效應(yīng)、船間效應(yīng)、淺水效應(yīng)等），附有精度說明及測試結(jié)果。 根據(jù)車、舵、錨、纜、拖輪的操作，航行環(huán)境信息（風(fēng)、流、潮汐等），實(shí)時(shí)解算本船的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（船位、航向、速度、航向變化率、加速度等）。其詳細(xì)功能和技術(shù)性能參見“船舶操縱數(shù)學(xué)模型”。
（4）舵控制
包括手動(dòng)操舵、隨動(dòng)操舵和自動(dòng)操舵（參數(shù)可調(diào)），具有手動(dòng)舵和自動(dòng)舵失效、舵機(jī)卡住、羅經(jīng)信號(hào)丟失及當(dāng)超過方位極限等報(bào)警功能。命令舵角、實(shí)際舵角、船舶轉(zhuǎn)頭速率、三面舵角指示器、航向的動(dòng)態(tài)顯示。陀螺分羅經(jīng)指示器動(dòng)態(tài)變化。
（5）車鐘控制
根據(jù)所仿真船舶的車鐘個(gè)數(shù)，配備相應(yīng)數(shù)量的車鐘及其控制單元。主機(jī)轉(zhuǎn)速及其它參數(shù)動(dòng)態(tài)變化。
（6） 纜的控制
根據(jù)所仿真船舶的大小和設(shè)備的實(shí)際布置情況，可同時(shí)進(jìn)行多條纜的帶纜、解纜操作。在電子海圖上可選擇纜樁或浮筒的位置，每根纜的受力、長度可動(dòng)態(tài)顯示在電子海圖上。
（7）錨的控制
用錨操作面板進(jìn)行左、右錨的操作：拋錨、絞錨、松放、剎停操作，并動(dòng)態(tài)顯示錨鏈的長度和張力。
（8） 航行綜合信息顯示
綜合信息顯示單元可顯示如下綜合信息：
u 真風(fēng)向、真風(fēng)速、相對(duì)風(fēng)向、相對(duì)風(fēng)速
u 水深、龍骨下水深
u 設(shè)定航向、羅經(jīng)航向
u 轉(zhuǎn)向速率
u 時(shí)間、模擬訓(xùn)練時(shí)間
u 船速、縱向船速、橫向船速
u 離岸距離（前）、離岸距離（后）
u GPS船位
u 流向、流速
u 本船基本參數(shù)：船型、排水量、船長、船寬、吃水、裝載狀態(tài)
u 自動(dòng)舵參數(shù)設(shè)置
u 故障報(bào)警，主要包括：
² 主機(jī)故障
² 操舵故障
² 自動(dòng)舵故障
² 舵損壞
² 羅經(jīng)故障
² 雷達(dá)故障
² 風(fēng)速指示儀故障
² 風(fēng)向指示儀故障
² 航速表故障
² 舵角指示表故障
² 主機(jī)轉(zhuǎn)速表故障
² 船舶報(bào)警：碰撞、擦淺、擱淺、走錨
（9）模擬雷達(dá)圖像及功能
雷達(dá)模擬系統(tǒng)的雷達(dá)操作面板及主要性能符合典型邊防船舶主型雷達(dá)的要求，提供可覆蓋中國沿海（其中包括大連港、上海港、廈門港、廣州港、湛江港、欽州港、防城港、三亞港、日照港、青島港、寧波港等）及世界常用海域（主要應(yīng)有馬六甲海峽、新加坡水域、英吉利海峽等）的雷達(dá)圖數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的雷達(dá)圖象包括：u 岸線
u 助航標(biāo)志、雷達(dá)應(yīng)答器等
u 目標(biāo)船回波，回波的形狀與目標(biāo)船大小、距離、相對(duì)方位有關(guān)
u 雨雪雜波及海雜波應(yīng)符合實(shí)際情況
u 假回波：間接回波，多次反射，旁瓣假回波，二次掃描
u 雷達(dá)同頻干擾
u 目標(biāo)間的遮擋
u 接收機(jī)噪聲
u 盲區(qū)，短量程時(shí)船首對(duì)雷達(dá)圖象的影響
雷達(dá)/ARPA功能符合IMO(世界海事組織)的性能指標(biāo)：
u 顯示方式：首向上，北向上，航向向上
u 真運(yùn)動(dòng)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)顯示
u X-波段/S-波段切換
u 長脈沖、短脈沖
u 超折射、次折射
u 固定距標(biāo)圈、活動(dòng)距標(biāo)圈。
u 偏心顯示
u 電子方位線：兩條，其中一條起點(diǎn)可移動(dòng)
u 試操船：在不中斷目標(biāo)信息更新的情況下，模擬本船機(jī)動(dòng)時(shí)與所有被跟蹤目標(biāo)的新態(tài)勢。
u 自動(dòng)錄取、手動(dòng)錄取，跟蹤目標(biāo)至少20個(gè)，0.3-32海里
u ARPA距離檔：1.5，3，6，12，24海里
u 速度矢量：真運(yùn)動(dòng)矢量與相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量可切換，矢量時(shí)間長度可調(diào)，1分鐘內(nèi)顯示出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)趨勢，3分鐘內(nèi)顯示出目標(biāo)預(yù)測運(yùn)動(dòng)。
u 目標(biāo)船數(shù)據(jù)顯示：目標(biāo)船編號(hào)，距離，方位，CPA，TCPA，真航向，真速度（可顯示相對(duì)航向、相對(duì)速度）
u CPA、TCPA可根據(jù)需要合理設(shè)置
u 報(bào)警：碰撞危險(xiǎn)、目標(biāo)丟失、目標(biāo)侵入、目標(biāo)航跡變化、走錨、操作錯(cuò)誤等，報(bào)警形式有聲、光、符號(hào)與文字
u 歷史航跡顯示：對(duì)每個(gè)被跟蹤目標(biāo)*多可顯示5個(gè)歷史點(diǎn)跡，每個(gè)歷史點(diǎn)跡所用的點(diǎn)間隔以1分鐘為增量，*多可達(dá)12分鐘。
u 警戒圈設(shè)置：由操作員設(shè)定一個(gè)警戒圈。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入警戒圈時(shí)，目標(biāo)閃亮，并有音響報(bào)警，警戒圈為圓弧或整圓，由操作人員設(shè)定。闖入目標(biāo)可自動(dòng)錄取
u AIS目標(biāo)顯示、信息獲取及目標(biāo)關(guān)聯(lián)、激活與休眠等功能模擬
（10）音響模擬
u 船舶聲號(hào)系統(tǒng)：包括霧號(hào)、鐘、鑼以及自動(dòng)循環(huán)設(shè)置。
u 機(jī)艙噪音
u 海浪聲
u 本船的汽笛、車鐘、拋錨/起錨、絞纜、斷纜等聲音
u 拖輪汽笛
u 它船汽笛
u 拋錨/起錨、絞纜、斷纜等聲音
u 船舶碰撞、擱淺、觸礁、爆炸等海損事故的音響效果
u 風(fēng)、雨、碰撞、擱淺、以及海浪拍打船體的聲音
（11）視景顯示
采用計(jì)算機(jī)成像技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、無縫拼接寬視場角環(huán)幕投影技術(shù)等，能夠?yàn)椴僮魅藛T提供*接近真實(shí)的景象。本船的視景系統(tǒng)可提供3通道、120度水平視場角液晶顯示視景系統(tǒng)，垂直視場角不小于25度。