船舶航行条件实时模拟器的研制

本文介绍了船舶航行条件实时模拟器（ＮＮＳ）的研制概况，内容涉及三维虚拟外景成像系统（ＶＥＳ）、船舶运动仿真系统（ＳＭＭＳ）、模拟驾驶台仿真系统（ＳＢＳ）的设计与实现及模拟器的软件框架与主流程。     

船舶航行条件的实时模拟

简要介绍了船舶航行条件实时模拟的基本原理和船舶操纵运动数学模型及实时算法。通过某工程双线船闸下游引航道进闸航行条件的实时模拟,说明了应用实时模拟研究航道航行条件的方法和步骤。     

船舶航行条件的快时模拟

本文说明了船舶在航道中航行条件快时模拟的原理，建立了船舶运动的基本方程、水动力模型，说明了影响船舶运动的“环境”因素及这些“环境”因素的计算方法. 通过算例，详细解释应用快时模拟研究航道航行条件的分析过程。     

高坝瞬时泄洪对坝下游船舶航行及码头影响的数值模拟

以描述河流瞬变流的运动方程为基础,得出了模拟瞬时洪水波和溃坝波在天然河道和干河床中传播过程的数值计算方法.运用该方法模拟分析了金沙江向家坝突然泄洪过程,以及瞬变流对坝址下游165km长河道中船舶航行和码头的影响.     

二维浅水狭航道船舶变速航行的有限元计算

本文从二维浅水波方程出发,采用有限元计算船舶变速驶进、驶出大坝升船机承船厢时的水动力学过程.二维浅水波方程理论把行驶船舶对水面的作用力直接加在二维浅水波方程里,以此来计算水表面波动和水平流速.水动力波产生的水动压力又影响到船舶的运动.本文研究船舶和水体的相互作用.它描述了水面波动、水平流速、船舶的纵倾角、船和厢底的最小间隙、以及承船厢受的水体总重量、水动力矩等重要物理量在船舶行驶过程中的变化规律.本文算例的结果和文献[5]给出的实验数据大体一致.计算结果还发现,船舶驶出承船厢时下沉和纵倾的幅度比船只驶进承船厢时要稍大一点.工程上应当予以重视.     

南京站实时潮位预报系统研制

阐述了实时潮位预报系统研制应遵循的原则,研制了长江南京站实时潮位预报系统,对系统体系结构、功能、采用的预报方法以及系统作业流程作了详细地介绍。并以2004年 7月的预报为例,介绍了系统操作的全过程。系统的研制为开发类似的潮位预报系统提供了成功的经验。     

构建基于XPC目标的实时仿真测试系统

利用MATLAB提供的Simulink、R1W(Real-Time Workshop)、XPC Target等工具箱及I／O硬件,可以很容易实现数学模型的建立、可执行程序的生成、宿主机一目标机的通信连接以及与外部实物的数据交换,构成基于双机模式的实时仿真测试系统,进行半实物仿真,来实现控制系统的快速原型化、硬件在回路中的测试、控制器的算法选择和参数优化、信号波形的跟踪显示等功能．文中详细介绍了如何基于XPC Target环境构建实时仿真测试系统．     

南方电网仿真系统的研制和应用

介绍了南方电网仿真系统（SCPSS）的研制和应用情况，突出了它的特点，如采用预测-校正-控制法实现实时仿真，残差很小；交直流仿真功能给用户提供了创造性的培训手段以及合理的体系结构、方便的图形数据一体化支撑平台、丰富的发电机模型等。文中还将SCPSS与传统的仿真系统进行性能上的对比。实际应用表明SCPSS是新一代的国产调度员培训仿真系统。     

枝城桥区河段影响船舶航行因素的浅析

船舶通过枝城桥区水域频发安全事故，分析其原因，让船舶操作人员有所了解，以提高警惕，确保该水域的航行安全。     

用于自动电压调节器调试的同步发电机组励磁系统实时仿真研究

介绍了同步发电机组励磁系统的数字式实时仿真研究。研究结果该仿真可代替发电机自动电 压调节器的静、动态各种试验。文中对总体结构、数学模型、解算方法、接口和控制软件作 了详细介绍，并将仿真结果和工业试验作了比较。     

日调节水库实时调度及预警模式研究

针对日调节性能水库，探索了一种综合了水库水雨情、电站工况和电力系统负荷等信息的运行及调度模式，同时考虑了水电站短期优化运行调度，可实现水电站水库运行实时监视、未来趋势预测、异常状况报警预警和重新编制运行计划等功能，为减轻水电站运行调度人员的工作负担和发挥电站经济效益提供了一种实用的方法。     

流体黏性对迎浪航行船舶运动和波浪增阻的影响

对在规则波中迎浪航行的大型油轮KVLCC2船模,为了研究流体黏性对船舶运动和水动力的影响,分别采用求解RANS方程和求解欧拉方程的方法,应用CFD软件STAR-CCM+对黏性流场和无黏流场进行了数值模拟。采用GCI方法对数值不确定度进行了分析,验证了数值方法的有效性;采用湍流模型和无黏流模型对船舶在一系列波长的波浪中的运动和水动力进行了数值预报,并将数值结果与现有实验数据进行了比较。结果表明,流体黏性对船舶运动影响很小,对共振状态附近的波浪增阻有一定的影响。总体上,对船舶迎浪航行流场的数值模拟,忽略黏性能保证一定的计算精度而提高计算效率。     

防洪工程及水位实时测控系统的研制与应用

介绍了防洪工程及水位实时测控系统研制的背景以及该系统微波监测前端设备、无线传输设备、显示终端和太阳能(或风力)发电机供电系统的配置情况,该系统的作用主要包括利用影像反映防洪工程及水位的实时状态、数据查阅及对比、提供可视化资料等方面.实际应用情况表明,该系统为防洪工程及水位观测提供了现代化的采集手段,具有较强的可靠性、时效性,有效减轻了一线观测人员的劳动强度,实现了河势、工情、险情及水尺观测的可视化.     

大型水电仿真培训系统异构环境网络实时通信

针对大型水电站仿真培训系统异构网络计算环境，提出并实现了基于ＴＣＰ／ＩＰ协议的异构网络计算环境底层实时通信的完整解决方案，并获得成功应用。     

基于粒子系统的流场实时模拟

数学模型计算结果的显示大多以后处理的形式出现，存在显示时间滞后、存储数据量大、无交互性等方面的不足．应用计算机图形学中的粒子系统来模拟流场，通过分析粒子的存储结构和出生、发展、消亡的生命历程对流场模拟的实时性和模拟效果的影响，从显示方面提高了系统运行的实时性与真实性；采用调整显示时间的方式实现计算和显示时间同步及数据的实时传输，开发了集实时计算和显示于一体的流场模拟系统。     

船舶航行对河床底泥扰动影响的验证方法浅析

在一定的水深条件下,船舶螺旋桨在航行过程中产生的射流会对河床底泥产生扰动影响,该扰动作用能否引起河床底泥的再悬浮有待进一步研究分析。以余杭塘河典型航段为研究对象,前期通过静力触探试验发现河床底泥状态较为稳定,在载重型船舶航行前、后的时间窗口,利用NORBIT iWBMS多波束测深系统对该航段进行跟踪测量。测量结果表明,在目前水深条件下,载重型船舶螺旋桨射流难以引起河床沉积底泥起动和再悬浮,初步可以判断船舶正常航行在该航道时对河床底泥影响不显著。     

水电仿真机的实时仿真在检验继电保护动作行为中的应用

本文介绍水电仿真机实时暂态数字仿真技术，实现对水电站继电保护动作行为分析和检验，为培训水电厂中继电保护运行技术人员和继电保护设计验证和校合以及继电保护的教学提供了一种有效手段。     

基于IEC 61850标准的实时数字仿真系统

电力实时数字仿真（RTDS）系统是分析电力系统特征、测试继电保护及二次设备的重要手段,得到了广泛应用。采用电子式互感器后,RTDS系统不再需要D/A转换和功率放大等环节,可以直接将仿真产生的数据经格式转换后加以使用。文中研究了基于IEC 61850标准的新型RTDS系统的构成和实现,介绍了连接RTDS系统与全数字二次设备的测试模型,通过对110 kV线路数字化保护的试验验证了系统的实用性。     

山丘区城市实时洪涝分析预警系统研发及应用

我国山丘区城市数量多、分布广,一些依山傍水的城市面临江河洪水与山洪灾害的共同威胁,洪水汇流速度快、致灾性强.受暴雨落区时空分布不均、雨洪响应复杂,以及水文站网覆盖密度不足所限,多数山丘河谷区城镇洪涝分析预警能力存在短板.针对山丘区城镇洪涝现状,利用无人机航测采集了试点区高精度下垫面数据,建设了以雷达水位遥测为基础的城区...     

锥柱航行体肩空泡界面效应对头锥面受力的影响研究

航行体水下高速运动时会发生空化现象,形成空泡附着在航行体表面。该文通过数值计算的方法,分析了空泡界面对头锥面附近流场压力的影响。计算结果表明:界面效应使得流场压力和头锥面表面压力升高,头锥面轴向力增大;不同攻角下,空泡形态发生倾斜,界面效应对迎、背流面的影响不同,头锥段法向受力减小;头部半锥角越大,空泡越长且厚,空泡界面效应对流场压力影响也增大。