船舶操纵模拟器
船舶操纵模拟器

1)设备情况

MTIH2000船舶操纵模拟器隶属于驾驶虚拟仿真实验室,2013年我校与集美大学航海技术研究所共同研发并投入使用,该设备共四个大型本船,由一个教练台、一个180°视景主本船、三个120°视景副本船组成。满足中国海事局“关于做好STCW公约马尼拉修正案履约准备工作有关事项的通知(海船员技术标准:遵循STCW公约马尼拉修正案第A-1/12节关于使用模拟【2011923号)”规定的性能标准。该模拟器具有在电子海图上显示船舶动态图形的功能,能模拟船舶在各种外界条件下的操纵运动,并能记录、打印及处理试验结果,如图2-2-32-2-4所示。

    

2-2-3船舶操纵模拟器主本船         2-2-4船舶操纵模拟器副本船

2)实验项目

船舶操纵模拟器主要用于航海技术专业专科、本科生、社会船员二、三副、大副、船长培训班的驾驶台资源管理(BRM)、船舶操纵与避碰等课程的实操训练。目前,基于船舶操纵模拟器已开设的实验项目11项,分别是:

1)        海上(开阔水域)船舶航行与值班:4学时,通过本实验使学生学习和了解航行值班的基本职责、驾驶台团队与组织工作以及雾航中的行动准则。

2)        开阔水域人员落水救助应急操纵:4学时,通过本实验使学生掌握单旋回救助、威廉逊旋回救助、斯恰诺旋回救助等方法。

3)        狭水道船舶航行与值班:4学时,通过本实验使学生加强对规则第9条的理解和应用,掌握互见中追越、对遇、交叉局面的识别与行动方法。

4)        分道通航制水域的航行与避碰:4学时,通过本实验使学生加强对规则第1019条的理解和应用,制定通过指定水域计划,以及掌握能见度不良时的避碰应用。

5)        船舶港内航行:4学时,通过本实验使学生进一步熟悉和制定通过指定水域计划,学会制定偶发事件应变计划,掌握紧迫局面、紧迫危险情况下的操纵行动,加强对规则第2817条的理解和应用。

6)        船舶综合值班与管理:4学时,通过本实验使学生综合使用上述航行与值班技能,进行海上船舶避碰、航行定位和导航,有效利用驾驶台所有资源获得情景意识,减少和避免人为失误,提高团队协作、通信与沟通、决策和领导力能力以及学习紧急情况下的应变能力。

7)        大型船舶在不同载重情况下操纵性能参数的测定:2学时,通过本实验使学生掌握大型船舶停车冲程、倒车冲程、旋回圈参数的测定方法。

8)        大型船舶综合航行训练(狭水道的航行):2学时,通过本实验使学生掌握大型船舶在狭水道航行的操作方法和要领。

9)        大型船舶靠、离泊作业:4学时,通过本实验使学生掌握大型船舶的靠泊作业、离泊作业操纵方法。

10)    大型船舶抛锚作业:2学时,通过本实验使学生掌握大型船舶的各种抛锚作业方法及相应的操船要领。

11)    水手操舵训练:8学时,通过本实验使学生掌握水手操舵的操作方法和要领。

3)效果                                                                                      

船舶操纵模拟器与航空飞行模拟器一样,要求能在地面上实时模拟船舶在海上及各种天气情况下的运动规律。目前,船舶操纵模拟器一般配备与实船同尺度的模拟驾驶台,驾驶台内配备与实船基本相同的各种航海仪器,包括综合信息显示、导航与操纵控制设备、雷达、电子海图等。系统利用计算机对船舶运动数学模型进行数值解算,求得船舶对各种操作指令和环境干扰的响应,并通过各种仪表将船舶运动状态反馈给操船者,通过局域网将信息传输给系统的其他模块,比如:视景系统和雷达显示等。成像计算机根据船舶的状态数据、所处的地理位置及环境信息等实时生成三维虚拟场景,并投影在环形屏幕上,通过几何校正和边缘融合技术实现宽视场角图像的无缝拼接,使操船者有身临其境的感觉。

中国海事局在20111229下发了“关于做好STCW公约马尼拉修正案履约准备工作有关事项的通知(海船员〔2011923号)”文件,该文件明确要求了所有航海院校在201371日前必须配置船舶操纵模拟器,进一步强调了船舶操纵模拟器等航海模拟器在驾驶台资源管理、船舶操纵与避碰等学生训练科目中的使用。

可以说,现代航海教育已离不开船舶操纵模拟器,它是航海技术专业教学中不可或缺的真实实验平台,也是综合的虚拟实训资源。

航海技术专业的实验项目涉及大量的大型或综合训练项目,具有高成本、高消耗的特点,且具有一定安全风险,不能完全依赖实习船或实验室实验,开展虚拟仿真实验项目,可以有效提高学生对专业知识的认识。同时,在虚拟仿真实验教学的实施下,学生的实验学时可根据需要增加,学习时间段可自由安排,学习空间不再受到限制。学生的动手能力得到较大程度的提高。在此过程中,学生由被动学习转化为主动学习,增加了对实验的兴趣,学习积极性提高,促进创造性思维,有利于创新能力的培养。