专利名称：船舶运动与主机推进网络控制仿真系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种综合考虑船舶操舵与主动力装置两方面因素的船舶运动与主机推进网络控制仿真系统。
背景技术：
船舶作为海上交通运输的重要工具，长期以来船舶主动力装置与航向控制两个系统是完全独立的，而实际上，船舶主动力装置的控制与船舶运动密切相关，根据船舶操纵原理，舵 与水的相对速度越高，舵效就越明显。船速高时，操舵的控制作用效果显著；在船舶靠离泊时，通常船速较低，这时仍需要频繁控制主机转速，使螺旋桨产生相对于舵叶的水流，以保 证操舵效果从而获得良好的船舶操纵特性。船舶柴油主机在额定负荷及其近旁工作点时效率最高，此时主机运行于经济、稳定可靠的工作状态。当船舶转向时，舵要偏转一个角度，船 体在斜水流中甜进，船舶阻力要比直线航行时明显增加，在相同的螺旋桨转速下，船速会降低，螺旋桨特性曲线变陡，可能产生主机排烟温度升高、燃烧不完全，机械负荷超负荷的情 况，严重时可引起主机气缸套、气缸盖损坏。
以往对于船舶主机和操舵完全独立的控制方式，存在明显的局限性，若能实现这两个系 统的协调控制，既可实现船舶节能，又可减少对于船舶主机运行的不利影响，从而有利于取 得船舶运动控制的优化效果。
发明内容
本发明为实现船舶的综合节能优化控制并提高船舶系统的整体经济性，综合考虑船舶操 舵与主机两方面的因素，提出一套船舶运动与主机推进化网络控制仿真系统。
本发明的技术方案是船舶运动与主机推进网络控制仿真系统，主要由船舶运动虚拟现实仿真场景l、船舶柴油主机三维运动模型2、自动操舵系统3、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4、系统调度服务器5和DCOM (Distributed Component Object Model)群 组通信6六部分组成。船舶运动虚拟现实仿真场景l、船舶柴油主机三维运动模型2、自动操 舵系统3、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4和系统调度服务器5分别通过DCOM 群组通信6实现数据的相互连接。所述的船舶柴油主机三维运动模型2、自动操舵系统3、集 控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4、系统调度服务器5和DC0M群组通信6由VC (Visual C++)丌发，船舶运动虚拟现实仿真场景1由VC (Visual 〔++)和WTK (World Tool Kit) 混合编程实现。系统调度服务器5利用逻辑时间和逻辑时间戳机制，采用一种同步启动调度策略对船舶运动虚拟现实仿真场景1、船舶柴油主机三维运动模型2、自动操舵系统3和集控 室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4进行协调调度，实现各仿真子系统加入，仿真启动， 仿真运行、仿真结束控制。DC0M群组通信6通过构建DC0M群组通信6模型，采用一种动态 和静态调度相结合的集中式负载平衡解决方案，实现各仿真子系统的多点通信要求。
本发明的工作原理是整套系统由船舶运动虚拟现实仿真场景l、船舶柴油主机三维运 动模型2、自动操舵系统3、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4、系统调度服务器5 和DCOM群组通信6六部分组成。仿真子系统l至5采用DCOM群组通信6，通过网络来进行信 息交换，每个仿真子系统通过获取其它子系统的信息来计算对本子系统的影响，并将本子系 统的状态通过网络发送给相关的子系统，各个仿真子系统通过相互通信实现仿真数据和视景 的协调。其中系统调度服务器5负责对子系统1至4进行协调调度，实现各仿真子系统加入，仿 真启动，仿真运行、仿真结束等控制。
该套仿真系统以三维虛拟仿真的方式展现一艘船舶的航向和柴油主机转速的实时控制仿 真过程，由操舵仪-舵-船舶航向、主机-螺旋桨-船舶航速构成了一个完整的船舶运动闭环控制 系统。在随动操纵方式下，通过鼠标拖动自动操舵系统3中的虚拟舵盘可以实时改变船舶运 动虚拟现实仿真场景1中船舶运动航向；船舶柴油主机遥控仿真部分与实船系统一致，包括 位于机舱集中控制室主机遥控系统和虚拟驾驶台主机遥控单元，通过鼠标拖动集控室主机遥 控系统及驾控台主机遥控单元4中的虚拟车钟和油门设定各种正、倒车车令，并调节油门的 大小，可以实时改变船舶柴油主机三维运动模型2中柴油主机的转速，系统配有机舱实时音 响仿真效果，逼真地体现了主机起动，换向，力n、减速，稳定运行时的现场感。在自动操纵 方式下，通过自动操舵系统3和集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4选择相应的船 舶运动控制算法和柴油主机转速控制算法，船舶运动虛拟现实仿真场景1中船舶运动航向和 船舶柴油主机三维运动模型2中的主柴油机转速将分别按期望状态进行实时控制。
船舶运动与主机推进网络控制仿真系统主要具有以下功能
(1) 船型的选择以及实船参数的设置。本仿真系统提供大型集装箱船和油轮两种船型， 使用者还可根据需要自行输入不同船型及实船参数如船舶长度、吃水、方形系数等及海况参 数如风浪强度、方向等。3船舶参数变化时，船舶的航行海况、运行轨迹及控制舵角等都将 相应改变。
(2) 船舶运动与主机推进控制算法的选择。本仿真系统包含了智能PID、多模态智能控制， 模糊CMAC控制，混合智能控制等多种控制算法，操作者可以选择其中任意算法进行船舶运 动控制与主机推进控制的仿真实验。各控制算法设计成模块化结构，便于以后的修改与扩充。
(3) 船舶操纵方式选择。本系统船舶仿真与实船操纵方式一致，分为自动/随动两种状态。在自动状态下，用户可通过选择不同控制算法，在设定期望航向和航速下，船舶能进行自动 航行；在随动控制方式下，可以用鼠标拖动舵盘和车钟改变船舶运动的航向和航速。本仿真 系统在船舶的自动运行状态中还设有直线运行、Z型试验、回转试验等几种典型的运行试验 状态。
(4)系统在线和离线仿真模式的选择。本仿真系统提供在线和离线两种仿真模式，在线 模式仿真以三维虛拟仿真的方式展现一艘船舶的航向和柴油主机转速的实时控制仿真过程， 由操舵仪-舵-船舶航向、主机-螺旋桨-船舶航速构成了一个完整的船舶运动闭环控制系统。在 随动操纵方式下，通过鼠标拖动自动操舵系统3中的虚拟舵盘可以实时改变船舶运动虚拟现 实仿真场景1中船舶运动航向；通过鼠标拖动集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4 中的虚拟车钟可以实时改变船舶柴油主机三维运动模型2中主机柴油转速。在自动操纵方式 下，通过选择控制算法，可以观察船舶运动虚拟现实仿真场景1中船舶运动航向和船舶柴油 主机三维运动模型2中的主柴油机转速分别按期望状态进行实时控制。选择离线仿真模式时， 自动操舵系统3可进行船舶航向的离线控制仿真，以曲线方式显示船舶的航向、舵角变化； 集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4可进行船舶主机转速的离线控制仿真，以曲线方式显示船舶主机转速和船舶航速的变化。
本发明的有益效果是能让用户实现对虚拟船舶航向和航速的网络控制，同时给网络控制算法、实时调度算法等理论研究者提供一种实际的算法验证平台，也可作为船舶控制系统仿真的科研设备。提出的机-舵协调网络化控制方案，有利于从理论上研究船舶运动和柴油机的综合控制方法，提高船舶运动控制效果；有利于船舶航行安全；有利于防止柴油机过载和提高动力装置可靠性和经济性；有利于建立航海和轮机综合模拟器，提高模拟器的精度和船员的训练水平。对于实现船舶的综合节能优化控制，提高船舶系统的整体经济性，延长主动力装置工作寿命将具有重要意义。
图1是本发明"种船舶运动与主机推进网络控制仿真系统的组成结构框图。
图中1、船舶运动虚拟现实仿真场景，2、船舶柴油主机三维运动模型，3、自动操舵系统，4、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元，5、系统调度服务器，6、 DC0M群组 通信。
具体实施例方式
F面结合附图和实施例对本发明做进一歩详细地描述
如图1所示，本发明主要由船舶运动虚拟现实仿真场景1、船舶柴油主机三维运动模型2、自动操舵系统3、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4、系统调度服务器5和DC0M
群组通信6六部分组成。船舶运动虚拟现实仿真场景1、船舶柴油主机三维运动模型2、自动 操舵系统3、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4、系统调度服务器5分别通过DC0M 群组通信6实现数据的相互连接。
一、 船舶运动虚拟现实仿真场景1的设计与实现该子系统由VC++和WTK混合编程实现
本系统中仿真模拟的船舶是超巴拿马型第五代集装箱船5446TEU系列集装箱船，该集装 箱船设备先进，载重量大，最大航速达到27节，额定航速为24.5节。具体参数为船长280 米，两柱间长267米，船宽39.8米，船舶空载质量3.5453万吨，船舶满载质量6.5531万吨， 设计吃水T12.532米，满载吃水14.032米。
WTK是World Tool Kit的縮写，为Sense8公司开发产品，它是一个用于虚拟现实环境的 软件工具包，通过以0^++外挂平台的方式，为用户提供一个完整的三维虚拟环境交互开发 平台。从底层來看，WTK为用户提供了 1000多个基于C语言代码的库函数，可以在程序中 直接调用。从用户的观点來看，WTK借助于OpenGL的底层图形函数，为用户提供高层的应 用软件开发接口，用户能方便地在C/C十+语言集成环境中，直接将WTK作为外部库嵌入自 己的应用程序，进行二维虚拟环境应用程序的-丌发。作为一个外挂式平台，WTK不仅提供了 三维虚拟场景的高层接口，而且还提供了一系列相关虚拟现实硬件设备如数据手套、头盔、 跟踪器、立体声音响设备等的接口，丌发人员对设备的特殊要求B」—不作过多地考虑，只需调 用相应的设备例程即可，从而大大地加快程序的开发速度。
本系统基于VC++的SDI框架和WTK进行开发，开发的WTK程序按照以下的步骤运行
① 首先调用WTimiverse—new()建立宇宙，调入图形对象，设置视点、纹理、窗口、传感
器等，完成宇宙的初始化工作。
② 调用WTuniverse—ready()为进入仿真循环做准备，然后调用WTuniverse—go()进入仿真 循环，利用WTK提供的API，在VC中开发出需要的演示系统。该阶段是WTK仿真的核心 内容，图5-6显示了 WTK在该阶段仿真的一般流程示意图。
③ 最后调用WTuniverse—delete()以使图形硬件返回到缺省状态。
所设计与实现的船舶运动虚拟现实仿真场景包括船舶运动虚拟场景、舵叶、螺旋桨及舵 角、航向、主机转速以及转首角速度等指针式虚拟仪表。该系统软件设计利用双线程技术， 前台用于各场景的显示，后台应用DC0M群组通信6进行网络数据的接受和发送。
二、 船舶柴油主机三维运动模型2的设计与实现
本系统中仿真模拟的船舶—t机型号是KAWASAKI-MAN B&W 10L90MC MKD。它是立式 二冲程，单作用，十字头，直接P了逆转，带废气涡轮增压和电动辅助鼓风机的船用柴油机。其缸数10缸，缸径900mm，冲程2916mm，额定转速82r/min，营运转速79r/min,最大持续 功率MCR43100KW，正常服务功率NOR38790KW。制造厂商为KAWASAKI。其转向从飞轮端 向前看为顺时针。操纵方式为机侧/集控/驾控。增压器为3台，型号为KAWASAKI-MAN B&W NA70/TO9018。电子调速器l台，是拽P威NORCONTROL产品，型号为DGS-8800e。
该系统应用3DSMAX软件提供的三维物体建模功能创建KAWASAKI-MAN B&W 10L90MC MKD型船用柴油机的三维可控主机模型，为让用户清楚地看见各个缸内活塞运动 的情况和彼此之间的关系，将2 5缸作为剖面图刨开。应用VC开发环境的OPENGL函数调用 3DSMAX生成的船舶柴油主机三维运动模型，实现三维模型以"祯"的方式连续播放，让用 户有真实主机连续运转的感觉，而且能通过集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4对油 门的调节可以改变主机转速变化，整个软件界面具有较强的真实性和立体感。
所设计与实现的船舶柴油主机三维运动模型系统包括船舶大型低速柴油主机三维运动虛 拟模型及主机转速和船速等指针式虚拟仪表。该系统软件设计利用双线程技术，前台用于场 景的显示，后台应用DCOM群组通信6进行网络数据的接受和发送。
三、自动操舵系统3的设计与实现
该子系统实现操舵控制功能及船舶运动数学模型的仿真计算，包括操舵仪上的转舵轮控制界面和离线仿真时船舶航向、舵角变化的曲线示意图界面，及其仿真模式、操纵方式、算法选择、参数设置等功能菜单。
系统提供在线、离线两种仿真模式。在线仿真时把船舶运动数学模型仿真计算得到的船 舶航行位置和舵角等参数通过DCOM群组通信6传输给船舶运动虚拟现实仿真场景1和集控室 主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4。离线仿真时显示船舶航向、舵角变化的曲线示意图。
参照船舶的实际运行，操纵方式包括自动、随动两种状态。在自动运行状态下，用户可 通过菜单设定期望航向，选择相应的控制算法，船舶根据期望航向自动航行，此时对操舵仪 的操作不会影响到船舶的航向。为更有效的检验各智能算法的有效性，本系统在船舶的自动 运行状态中还设有直线运行、Z型试验、回转试验等几种典型的运行试验状态。在随动运行状 态下，用户可以通过转动虚拟操舵仪上的转舵轮控制船舶航向。
为了便于各种仿真控制算法的检验及可视化计算，系统提供了各种先进控制算法及常规控制算法。系统还提供参数设置主要是对船舶运动仿真模型中的船舶长度、吃水、方形系数 等及风浪强度、方向等当前海况加以设置，当这些参数变化时，船舶的航行海况、运行轨迹 及控制舵角等随之作相应的改变。
该系统软件设计采用三个线程，分别用于用户界面显示、船舶运动数学模型仿真及控制 算法计算、应用DCOM群组通信6进行网络数据的接受和发送。
四、 集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4的设计与实现
该子系统实现集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元功能和船舶主机数学模型的仿
真计算，包括集控室主机遥控系统界面、驾控台主机遥控单元界面和离线仿真时船舶主机转 速、船舶航速变化的曲线示意图界面，及其各项功能菜单。
采用三个线程分别用于用户界面显示、仿真计算及网络数据的接受和发送。系统提供在线、 离线两种仿真模式。在线仿真时把主机数学模型仿真计算得到的主机转速和船速等参数通过 局域网传输给船舶柴油主机三维运动模型仿真主机和自动舵系统仿真主机。离线仿真时显示 船舶主机转速、船舶航速变化的曲线示意图。
系统提供在线、离线两种仿真模式。如果用户选择在线方式，则可以通过集控室主机遥控 系统界面右下角按钮选择控制位置是在集控台还是驾控台。集控室主机遥控系统包含机舱集 控台车钟和油门控制杆的可视化界面，在这个界面中，操纵人员可以根据车钟的不同车令来 改变油门的大小，从而控制船舶柴油主机三维运动模型2中主机的转速，用户可以清楚地从 三维可控主机场景中察觉出主机转速的变化，而且在该场景的右上角和左上角分别设置了船 舶航速和主机转速显示仪表，并配有船舶机舱设备实时运行的音响效果，使用户产生身临其 境的现场感。其中，车钟的初始状态在STOP位置，向上(绿色)是前进，向下(红色)是倒车。 驾控台主机遥控单元界面中，操纵者将车钟调到某一个位置时，为通知集控台的操纵者，这 时集控台的车钟就会有相应的指示灯亮起，同样的，如果在集控台上操纵了车钟，以同样的 方式通知驾控台的操纵者。
五、 系统调度服务器5的设计与实现
系统调度服务器5负责对船舶运动虚拟现实仿真场景1、船舶柴油主机三维运动模型2、 自动操舵系统3、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元4进行协调调度，实现各仿真 子系统加入，仿真启动，仿真运行、仿真结束等控制。
为确定仿真中各子系统的时序关系，本发明引入逻辑时间和逻辑时间戳机制，并在此基 础上提出一种同步启动调度策略。
逻辑时间是用于记录和表示仿真数据产生的时序关系及时间间隔的逻辑量度，逻辑时间
的计时单位用仿真周期表示。在单速率仿真系统中， 一个仿真周期的长度为一个逻辑时间单
位；在多速率仿真系统中，为了能够准确分辨所有仿真数据产生的先后顺序，选取最小的仿
真周期的长度作为一个逻辑时间单位。在局域网分布式仿真中，所有的交互数据必须与特定
的时间相关联才具有实际意义。为了有限地确定交互数据时序和测量仿真中各种形式的时间
延迟，在交互数据中引入时间信息，即时间戳。由于计算机仿真中的交互数据时序关系可以
由逻辑时间唯一确定，因此可以用逻辑时间表示时间戳，称为逻辑时间戳。在仿真系统的运
行过程中，各仿真子系统在仿真调度策略的管理下推进自己的逻辑时间，仿真子系统在发送 交互数据之前将自己的逻辑时间加入交互数据中，从而实现了交互数据的逻辑时间戳机制。
本发明提出的同步启动调度策略的核心思想是在整套仿真系统中，用一台时钟主机控 制仿真系统中所有仿真主机的同步启动运行，最大限度地增加各仿真主机运算的并行性。
同步启动调度策略工作过程如下
① 以仿真系统中一台计算机时钟主机时钟控制所有仿真主机的同步启动运行；
② 对于吊.速率仿真系统，以仿真系统的仿真周期作为一个逻辑时间单位；对于多速率仿 真系统，以仿真系统中各仿真主机的最小仿真周期作为一个逻辑时间单位；
③ 所有仿真主机均以O为逻辑时间初值；
④时钟主机创建时钟周期为一个逻辑时间单位的定时器，以l为逻辑时间初值，采用网 络广描传输方式周期性地向所有仿真主机发送带有逻辑时间戳的同步启动指令，推动整个仿 真系统的周期运行；每发送一次同歩启动指令，逻辑时间加l;
⑤仿真土机接收到同歩启动指令后，如果同歩指令的时间戳大于自己的逻辑时间，且为 自己仿真周期比的整数倍时，仿真主机将自己的逻辑时间推进到同步启动指令的逻辑时间戳， 启动仿真运算，并以网络多点传输方式发送仿真结果；如果上述条件不满足，则不作任何处 理。
同步启动调度策略具有以下主要特点
① 所有仿真主机在时钟主机的统一控制下同步运行。当仿真主机以其它仿真主机的数字 量输出为输入时，都将引入仿真调度延迟；
② 同步启动指令采用网络广播传输方式发送，仿真主机间的交互数据可采用网络多点传 输方式发送；
③ 最大限度地实现了所有仿真主机的并行运行，包括交互数据的并行发送和并行接收以 及仿真算法的并行运算；
④ 时钟主机间的时钟同歩可以保证各仿真子系统间的时钟同步；
⑤调度策略引入的时间延迟可通过逻辑时间戳测量，并可以进行延迟补偿； (D调度策略控制简单，便于实现。 六、DCOM群组通信6的设计与实现
为实现各子系统的多点通信要求，本发明开发一种DCOM群组通信模型，并采用一种动 态和静态调度相结合的集中式负载平衡解决方案。
群组通信需要把冋一数据块报文、分组或文件等从一台计算机传送到一个由若干台计算 机组成的集合的每个成员中去。本发明提出的基于DCOM的群组通信模型是在两点通信的基础建立起来的，它继承了两点通信的所有功能，并在此之上增加了会话空间的概念，以及相关管理功能。其中会话空间会话期是一组相关节点的活动空间，同一个节点可以同时处于多 个会话空间，与其他节点建立多个一对多的连接。
该DCOM群组通信模型自下而上分为三层，底层为基本的远程对象的过程调用，实现两节点间的通信；第二层为多点对话层，实现多节点间的通信及管理；最上层为会话空间关联，用 来界定相互通信节点的同一会话空间，协调各会话的顺利进行。
该DCOM群组通信模型在多点通信过程中有客户接收器、会话期管理对象、会话期对象 三种实体参与，通信过程如下
① 对象在远程机器上激活会话期管理对象
② 会话期管理对象创建或选择己运行会话期对象，选择同一会话期对象的客户将运行在 同一会话空间中，它们具有相互多点通信的能力；
③和多个客户对象用可连接机制建立联系；
④客户通过向对会话期对象进行远程过程调用将信息传送到服务器； ⑤会话期对象通过可连接点对象的触发或回调功能，将信息转发给同一会话空间的其他客户。
⑥客户切断kj会话期的连接。
另外，群组通信中面对的是复杂的多服务器系统，DCOM通信虽然可以通过手工配置来设定远程服务器的位置，实现静态的负载平衡，但尚未实现服务器的动态负载平衡，这也大大的限制了DCOM的透明程度。为此，本发明引入调度器，通过调度器实现多服务器的任务分配、 负载平衡，以增强DCOM的位置透明性。本着以上的设计思路，本发明构建的基于DCOM群组通信的总体框架包括客户层，中间调度器层和服务层。其中，关键在于中间调度器层的设计。
调度器的主要功能是完成系统的负载平衡，其中包括
① 它必须向客户提供接口，用来接收客户请求；
② 收集各服务器的基本信息，当甜负载的状态信息；
③ 根据服务器信息和选定的负载平衡策略，计算各服务器的负载能力和当前负载状态， 选择适合的服务器，实现动态的负载平衡。
本发明中调度器丰.要由三部分组成客户请求接收器，负载策略分析器，服务器信息收集器。为了实现负载平衡，需要服务器的基本信息和当前负载的状态信息。服务器的基本信
息包括编号，计算机名称，计算机位置，服务组件的注册信息CLSID，系统处理能力等；计算所得的当甜负载信息包括服务器当甜的负载，当前会话数，当前服务速度等。调度器
收集的关于服务器的信息以会话空间为索引，会话空间的信息有编号、会话名称、所在服 务器编号、连接数。运行在同一个会话空间的客户具有相互通信的能力；同一个客户可能申 请多个服务运行在多个会话空间中。
综合考虑各因素，为提高DCOM群组通信系统的负载平衡能力，本发明提出一种静态和 动态相结合的集中式负载平衡解决方案，其工作模式如下-
① 客户通过向调度器动态查询获得一个负载最优的服务器，以实现动态负载中的服务节 点定位。若调度器无法正常工作，执行③。
② 若调度器正常工作返回结果，客户将当前选择的服务器作为最优服务器写入静态调度 表，若正常工作，执行④。
③ 若调度器无法工作，则客户从静态调度列表中按情况取出最优服务器(上次成功连接时 保存)的位置信息。
④ 根据获得的最优服务器信息，与服务器建立连接请求服务。
服务器与客户建立连接，会触发服务器将自身的负载信息发送给调度器，从而实现负 载平衡的信息策略。
◎客户获得服务器的服务请求后，会触发服务器将客户要求转送的信息转发给其它客 户。当客户得到服务器的对象实例的接口指针后，后续的请求操作不再通过调度器转发。此 外，服务器的负载过重时，用户建立服务对象实例的请求被调度器可保存到等待队列中，等 待服务器空闲时处理。
权利要求
1、船舶运动与主机推进网络控制仿真系统，其特征在于，主要由船舶运动虚拟现实仿真场景(1)、船舶柴油主机三维运动模型(2)、自动操舵系统(3)、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元(4)、系统调度服务器(5)和DCOM群组通信(6)六部分组成，船舶运动虚拟现实仿真场景(1)、船舶柴油主机三维运动模型(2)、自动操舵系统(3)、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元(4)和系统调度服务器(5)分别通过DCOM群组通信(6)实现数据的相互连接。
2、 根据权利要求l所述的的船舶运动与主机推进网络控制仿真系统，其特征在于，所述 的船舶柴油主机三维运动模型(2)、自动操舵系统(3)、集控室主机遥控系统及驾控台主 机遥控单元(4)、系统调度服务器(5)和DCOM群组通信(6)由Visual 0++开发，船舶运 动虚拟现实仿真场景(1)由Visual 0++和World Tool Kit混合编程实现。
3、 根据权利要求1所述的的船舶运动与主机推进网络控制仿真系统，，其特征在于，所 述的系统调度服务器(5)利用逻辑时间和逻辑时间戳机制，采用同步启动调度策略对船舶运 动虚拟现实仿真场景(1)、船舶柴油主机三维运动模型(2)、自动操舵系统(3)和集控室主 机遥控系统及驾控台主机遥控单元(4)进行协调调度，实现各仿真子系统加入，仿真启动， 仿真运行、仿真结束控制。
4、 根据权利要求1所述的的船舶运动与主机推进网络控制仿真系统，，其特征在于，所 述的DCOM群组通信(6)通过构建DCOM群组通信(6)模型，采用一种动态和静态调度相结 合的集中式负载平衡解决方案，实现各仿真子系统的多点通信要求。
全文摘要
本发明涉及一种综合考虑船舶操舵与主动力装置两方面因素的船舶运动与主机推进网络控制仿真系统，主要由船舶运动虚拟现实仿真场景、船舶柴油主机三维运动模型、自动操舵系统、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元、系统调度服务器和DCOM群组通信六部分组成。船舶运动虚拟现实仿真场景、船舶柴油主机三维运动模型、自动操舵系统、集控室主机遥控系统及驾控台主机遥控单元、系统调度服务器分别通过DCOM群组通信实现数据的相互连接。本发明可提高船舶运动控制效果；有利于防止柴油机过载和提高动力装置可靠性和经济性；提高模拟器的精度和船员的训练水平。
文档编号G05B17/02GK101344762SQ20081001282
公开日2009年1月14日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者史成军, 孙建波, 晖 李, 沈智鹏, 晨 郭 申请人:大连海事大学