程 歡，趙 柯，陳 鋒，吳鈺婷，曹 波

(陸軍軍事交通學(xué)院鎮(zhèn)江校區(qū) 指揮系，江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

0 引 言

船舶模擬訓(xùn)練一般采用大型三維視景模擬訓(xùn)練系統(tǒng)[1]，現(xiàn)有系統(tǒng)存在真實(shí)感差、成本高和人工干預(yù)程度大等問(wèn)題，無(wú)法滿足海員培訓(xùn)、發(fā)證和值班標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際公約(International Convention on Standards of Training,Certification and Watchkeeping for Seafarers,STCW)對(duì)航海訓(xùn)練模擬器的要求[2]，主要體現(xiàn)在：船舶避碰訓(xùn)練中的預(yù)案加載是由導(dǎo)演組負(fù)責(zé)導(dǎo)調(diào)，在三維視景中臨時(shí)加入的機(jī)動(dòng)船只，留給學(xué)員分析判斷情況的時(shí)間短；模擬船舶的計(jì)劃航線往往只應(yīng)用經(jīng)緯度位置信息在兩個(gè)航路點(diǎn)間保向保速航行，與航道中船舶的運(yùn)行狀態(tài)不符，船舶會(huì)遇時(shí)應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的車舵操作和信號(hào)顯示。

為提高模擬訓(xùn)練器的真實(shí)感，文獻(xiàn)[3-4]中提出了基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System，AIS)的船舶駕駛實(shí)時(shí)增強(qiáng)仿真系統(tǒng)，依托真實(shí)AIS數(shù)據(jù)提取航跡，建立船舶駕駛實(shí)時(shí)增強(qiáng)仿真系統(tǒng)，形成更加逼真的航行區(qū)域環(huán)境，能夠更真實(shí)地反映艦船航行時(shí)的人機(jī)互動(dòng)，有助于輔助決策結(jié)果的實(shí)時(shí)性、可信性與有效性。文獻(xiàn)[5]提出了一種能同時(shí)展示時(shí)間、空間和速度的三維可視化模型，能夠準(zhǔn)確地表現(xiàn)出橋區(qū)船舶的通航狀態(tài)。在實(shí)際情況下受地球曲率影響，AIS信號(hào)的自組織協(xié)議通信范圍為20 n mile，大多數(shù)情況下無(wú)法獲取完整軌跡，這些航跡提取系統(tǒng)仿真的效果便會(huì)下降。與船載AIS系統(tǒng)不同，當(dāng)衛(wèi)星接收AIS信號(hào)時(shí)[6]，高度600 km的衛(wèi)星對(duì)海面的觀測(cè)區(qū)域半徑達(dá)到1 500 n mile，能夠提取實(shí)船的完整航跡和航道信息。低軌衛(wèi)星搭載船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，能夠在更大范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)全球船舶航行，提高航運(yùn)安全和國(guó)防安全。AIS數(shù)據(jù)中通常包含著多維度的時(shí)間屬性、空間屬性和船舶屬性等信息，然而傳統(tǒng)的二維軌跡可視化方法往往只展現(xiàn)出船舶軌跡數(shù)據(jù)的空間屬性。文獻(xiàn)[7]基于AIS數(shù)據(jù)提出一種船舶操縱性指數(shù)的辨識(shí)模型，通過(guò)對(duì)船舶AIS數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和解碼，運(yùn)用插值法對(duì)轉(zhuǎn)向率值進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)。國(guó)外將基于聯(lián)合概率數(shù)據(jù)融合(The Joint Probabilistic Data Association，JPDA)的卡爾曼濾波算法[8-10]進(jìn)行優(yōu)化用于海事監(jiān)控和船舶進(jìn)出港口交通流量監(jiān)視，提出了AIS與超視距雷達(dá)的數(shù)據(jù)融合。

本文就基于星載AIS信息的船舶模擬訓(xùn)練平臺(tái)構(gòu)建的系統(tǒng)框架、關(guān)鍵技術(shù)以及系統(tǒng)應(yīng)用的場(chǎng)景開展研究，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下：引入星載AIS數(shù)據(jù)提取實(shí)船靜動(dòng)態(tài)消息，經(jīng)數(shù)據(jù)清洗、插值和融合后獲取完整航線信息；從AIS數(shù)據(jù)中提取位置、航向航速和轉(zhuǎn)向率等多維度信息，融入船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型，結(jié)合導(dǎo)調(diào)員對(duì)模擬船進(jìn)行操縱，為半實(shí)物航海模擬器中進(jìn)行船舶避碰、復(fù)雜條件航行等課目的訓(xùn)練提供支撐;提取的AIS真實(shí)數(shù)據(jù)能夠驅(qū)動(dòng)二維電子海圖(Electronic Navigation Chart，ENC)顯示，生成模擬訓(xùn)練三維視景；完成各類海圖數(shù)據(jù)源的集成統(tǒng)一的多元電子海圖調(diào)用與顯示引擎。

1 系統(tǒng)框架

1.1 系統(tǒng)組成

如圖1所示，整個(gè)系統(tǒng)主要由導(dǎo)控中心，本船航線、模擬船航線和星載AIS處理航線模塊，本船虛擬視景平臺(tái)，船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型，模擬雷達(dá)軟件，電子海圖軟件和三維視景軟件構(gòu)成。

1.2 模擬器架構(gòu)

模擬器架構(gòu)主要由星載AIS地面處理服務(wù)器、控制臺(tái)服務(wù)器、學(xué)員客戶端(電子海圖、模擬雷達(dá)、三維視景)三部分組成，如圖2所示。星載AIS處理服務(wù)器因處理數(shù)據(jù)量較大，采用主從復(fù)合式處理結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行處理。主從復(fù)合式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是各處理節(jié)點(diǎn)物理上都是對(duì)等的，通過(guò)數(shù)據(jù)總線聯(lián)接。從功能上看，處于主控地位節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，完成任務(wù)的分配和調(diào)度；處于從屬地位的節(jié)點(diǎn)有多個(gè)完成數(shù)據(jù)分析和處理?？刂婆_(tái)由本船、模擬船和虛擬船服務(wù)器組成，可執(zhí)行單船訓(xùn)練和編隊(duì)訓(xùn)練任務(wù)。其中本船客戶端只有一臺(tái)，模擬船服務(wù)器可配置多臺(tái)客戶端設(shè)備，配合本船執(zhí)行編隊(duì)訓(xùn)練；虛擬船服務(wù)器可拓展多個(gè)自動(dòng)化目標(biāo)。

圖2 模擬器架構(gòu)圖

1.3 軟件及功能

星載AIS處理航線模塊包括混疊信號(hào)參數(shù)估計(jì)，下變頻到基帶信號(hào)，混疊信號(hào)分離、解碼存儲(chǔ),AIS航跡自動(dòng)生成算法[11]。星載AIS地面處理功能具有如下特點(diǎn)：一是任務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)，獲取AIS信息豐富，處理數(shù)據(jù)量較大；二是單個(gè)任務(wù)接收AIS信號(hào)的船舶信息具有地域和時(shí)間的約束，且具有一定的連續(xù)性特征功能；三是數(shù)據(jù)分布式處理功能，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)擔(dān)會(huì)隨港口船舶的密集程度、信號(hào)收集時(shí)間的增加而劇增。

電子海圖顯示平臺(tái)集成各類海圖數(shù)據(jù)源，形成由海圖、陸圖(地形圖)、衛(wèi)星影像圖、內(nèi)河圖江圖等組成的數(shù)字海圖調(diào)顯引擎。ENC軟件把接收到的本船運(yùn)動(dòng)信息，模擬船運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行二維可視化顯示進(jìn)行航行監(jiān)控，把航行區(qū)域的地理環(huán)境信息發(fā)布給船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型軟件進(jìn)行碰撞檢測(cè)計(jì)算。為了充分發(fā)揮ENC對(duì)船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能，可以設(shè)置航行報(bào)警區(qū)域，錨泊時(shí)走錨報(bào)警，學(xué)員進(jìn)行物標(biāo)方位、距離定位計(jì)算等參數(shù)。

模擬雷達(dá)軟件，接收導(dǎo)控中心下發(fā)的本船位置數(shù)據(jù)和氣象海況數(shù)據(jù)生成固定目標(biāo)回波、雜波，接收模擬船運(yùn)動(dòng)信息生成運(yùn)動(dòng)目標(biāo)回波。模擬雷達(dá)軟件不局限于雷達(dá)的基本功能還可以仿真報(bào)警功能、雷達(dá)自動(dòng)標(biāo)繪功能，并能夠?yàn)槔走_(dá)性能測(cè)試、航海軍事仿真以及航海培訓(xùn)還原真實(shí)的情景，具有能夠達(dá)到STCW模擬器標(biāo)準(zhǔn)的雷達(dá)回波模擬圖像。

船舶模擬訓(xùn)練平臺(tái)以本船虛擬視景平臺(tái)(簡(jiǎn)稱本船視景平臺(tái))為核心，目的是為學(xué)員營(yíng)造一個(gè)相對(duì)真實(shí)的海上航行環(huán)境。航行過(guò)程中學(xué)員如果操作動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、羅經(jīng)和車舵等，專家系統(tǒng)會(huì)給出該設(shè)備的信息提示[1]。如果出現(xiàn)誤操作，專家系統(tǒng)則會(huì)給出警告信息。

1.4 工作流程

本船視景平臺(tái)接收導(dǎo)控中心的航線文件，將相關(guān)信息傳輸給三維視景庫(kù)和船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型數(shù)據(jù)庫(kù)、雷達(dá)和電子海圖，生成地形、本船、模擬船、天氣條件和海況條件等船舶航行信息。在船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)員操作本船視景平臺(tái)在三維虛擬環(huán)境中交互訓(xùn)練。系統(tǒng)將每項(xiàng)具體操作所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)供評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定使用，也可在訓(xùn)練后進(jìn)行回放和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)使用。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 星載AIS數(shù)據(jù)的信息融合

訓(xùn)練平臺(tái)融合船舶保障信息，具備接入星載AIS設(shè)備報(bào)告海上目標(biāo)的能力，能夠?qū)⒗走_(dá)、AIS等信源的實(shí)時(shí)目標(biāo)航跡數(shù)據(jù)自動(dòng)融合生成轄區(qū)統(tǒng)一的海域綜合態(tài)勢(shì)，主要涉及星載AIS數(shù)據(jù)處理、大地坐標(biāo)系到墨卡托投影變換和Douglas-Peuker算法[11]。星載AIS信號(hào)處理服務(wù)器航跡提取步驟包括：AIS數(shù)據(jù)解碼、解譯和清洗；數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、插值；航跡提取和數(shù)據(jù)發(fā)布。

衛(wèi)星通信大多采用非合作式突發(fā)信號(hào)[6]，信源信宿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)容易產(chǎn)生較大多普勒頻移和同道干擾等影響信號(hào)解調(diào)性能的問(wèn)題。在中心頻率估計(jì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏差，利用差分解調(diào)時(shí)基帶信號(hào)發(fā)生畸變，后續(xù)處理的過(guò)程中，一般采用循環(huán)冗余校驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證解碼消息的正確性，通過(guò)校驗(yàn)的AIS消息即可解譯。

數(shù)據(jù)清洗，即剔除水上移動(dòng)通信業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)碼(Maritime Mobile Service Identify，MMSI)不完整或者無(wú)意義的船舶，包括錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)(例如在時(shí)間連續(xù)的記錄中出現(xiàn)經(jīng)緯度變化較大的異常點(diǎn))和重復(fù)的數(shù)據(jù)(例如船舶?？看a頭或者裝卸載貨物時(shí)在連續(xù)時(shí)間內(nèi)經(jīng)緯度幾乎不變的點(diǎn))。將AIS消息清洗后存入數(shù)據(jù)庫(kù)，包含MMSI、UTC時(shí)間、緯度、經(jīng)度、對(duì)地航向、對(duì)地航速和轉(zhuǎn)向率。

數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，即設(shè)置訓(xùn)練起始點(diǎn)位置和船舶參數(shù)等，通過(guò)MMSI號(hào)碼可以從歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出相關(guān)船舶的AIS航跡，使得AIS目標(biāo)數(shù)據(jù)具有連續(xù)性。

數(shù)據(jù)插值，將AIS的經(jīng)緯度、航向和速度轉(zhuǎn)換成直角坐標(biāo)形式后采用勻速目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方程卡爾曼濾波算法進(jìn)行插值，在濾波算法中船舶位置量測(cè)數(shù)據(jù)有多個(gè)，需要計(jì)算每個(gè)量測(cè)與目標(biāo)航跡的關(guān)聯(lián)概率，完成AIS數(shù)據(jù)與航跡信息的平滑融合。

Douglas-Peuker算法，即根據(jù)設(shè)定的閾值進(jìn)行特征點(diǎn)的提取，循環(huán)執(zhí)行得到轉(zhuǎn)向點(diǎn)和初步航跡，初步航跡經(jīng)安全性檢測(cè)后生成可行航線，將壓縮后的航路點(diǎn)轉(zhuǎn)換成S57格式存儲(chǔ)。

AIS目標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)布，即調(diào)用發(fā)布程序，將經(jīng)過(guò)上述處理的AIS目標(biāo)形成的模擬船實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息發(fā)送給總導(dǎo)演監(jiān)控軟件的仿真任務(wù)控制模塊，供本船視景平臺(tái)使用。

2.2 船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型

通過(guò)對(duì)AIS消息中轉(zhuǎn)向率數(shù)據(jù)的處理，實(shí)現(xiàn)船舶操縱性能指數(shù)的辨識(shí)，用于對(duì)船舶操縱性的預(yù)報(bào)和船舶未來(lái)運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型應(yīng)用較多的一般有MMG[7]模型和響應(yīng)型模型兩種。因航道中的船舶大部分時(shí)間采用定向定速的操縱模式，船舶機(jī)動(dòng)的時(shí)間較少且轉(zhuǎn)向率比較穩(wěn)定，因此船舶模擬訓(xùn)練中采用響應(yīng)模型建模。該模型把船舶整體看成輸入與輸出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)，把操船的舵角和船舶轉(zhuǎn)向率作為輸入部分，把船舶操舵后生成的船舶操縱性指數(shù)T、K作為輸出部分，在此特性的條件下，建立AIS數(shù)據(jù)進(jìn)行T、K參數(shù)辨識(shí)的曲線擬合響應(yīng)模型。舵角與轉(zhuǎn)向率的差分離散關(guān)系見公式(1)：

(1)

式中：r(k)為前一時(shí)刻船舶轉(zhuǎn)向率，δ(k)為舵角，Δt是采樣周期。

總導(dǎo)演下發(fā)定制的航線后，將航線等間隔的分割成一系列元胞[12]，如圖3所示。船舶(X，L，V)隨機(jī)分布在長(zhǎng)度為n的一維離散元胞鏈上，具有位置X、長(zhǎng)度L和速度V三類屬性。通過(guò)星載AIS數(shù)據(jù)的信息融合，可以精確地判斷下一時(shí)刻這些船舶的徑向距離、速度、與本船的相對(duì)位置關(guān)系以及是否構(gòu)成碰撞危險(xiǎn)等信息，從而決定本船在當(dāng)前時(shí)刻的行動(dòng)。本船和模擬船在滿足安全航行的條件下實(shí)施追越，遵循相關(guān)的變道追越、逆行和駛回規(guī)則。兩船會(huì)遇時(shí)模擬船根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)向率自動(dòng)的進(jìn)行車舵操作，同時(shí)給出相應(yīng)的音響信號(hào)、信號(hào)燈。

圖3 元胞示意圖

每個(gè)元胞的狀態(tài)可能為：沒有船舶速度為“0”，或者被一艘速度為Vi(Vi∈{1,2,…,Vmax})的船占據(jù)，其中Vmax為某類型船的最大航速，用一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)經(jīng)過(guò)的元胞數(shù)量度量；船i占據(jù)從起始點(diǎn)的向左或向右(取決于航行方向)的相鄰的Li個(gè)元胞，Li∈{1,2,…,Lmax}，Lmax為航道中最大船長(zhǎng)占據(jù)的元胞數(shù)量。

2.3 數(shù)字海圖數(shù)據(jù)源集成

海圖數(shù)據(jù)源的集成如圖4所示，集成各類數(shù)據(jù)組成統(tǒng)一的多元電子海圖調(diào)用與顯示引擎。海圖二次開發(fā)接口要求主要包括多元海圖數(shù)據(jù)解析、AIS和雷達(dá)數(shù)據(jù)融合、二維可視化表達(dá)和數(shù)據(jù)加密。數(shù)據(jù)解析模塊支持S57格式海圖、地形圖、衛(wèi)星影像和中國(guó)內(nèi)河江圖解析，具有基于AIS數(shù)據(jù)和船用導(dǎo)航雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)的船舶顯示、查詢、報(bào)警等功能。二維可視化包括對(duì)海圖要素隨比例尺變化的多尺度表達(dá)，圖面整潔清晰，支持白晝模式(白背景、黑背景)、黃昏模式和夜晚模式(濾光、未濾光)等情景顯示模式。多圖幅的同時(shí)顯示，保證用戶操作無(wú)需關(guān)心海圖的切換操作，支持大容量海圖圖幅。數(shù)據(jù)加密包括矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)加密。二次開發(fā)接口以Windows下標(biāo)準(zhǔn)ActiveX控件.DLL形式提供，可支持C++、C#等主流開發(fā)語(yǔ)言支持。

圖4 調(diào)顯引擎組成框圖

3 系統(tǒng)應(yīng)用

主界面的功能需求為總導(dǎo)演席位、航海教室教員機(jī)席位、學(xué)員機(jī)席位、虛擬視景席位、模擬雷達(dá)席位、電子海圖席位和電子沙盤席位。導(dǎo)控中心的總導(dǎo)演統(tǒng)領(lǐng)全局負(fù)責(zé)導(dǎo)調(diào)，航海教室負(fù)責(zé)訓(xùn)練文書下達(dá)，主要進(jìn)行初始化環(huán)境設(shè)置、天氣條件設(shè)置、載入導(dǎo)調(diào)預(yù)案和添加模擬目標(biāo)。

3.1 星載AIS地面處理

基于星載AIS地面處理的動(dòng)態(tài)監(jiān)控設(shè)備通過(guò)獲取周邊他船船位、船舶資料、航向和航速，驅(qū)動(dòng)二維電子海圖顯示和標(biāo)注，如圖5所示。

圖5 AIS消息驅(qū)動(dòng)電子海圖

圖5中，左下角三角形表示本船位置，模擬船經(jīng)緯度用墨卡托投影轉(zhuǎn)換后，其位置以相對(duì)于本船的方位、距離顯示。AIS服務(wù)器發(fā)布的航跡數(shù)據(jù)可用于驅(qū)動(dòng)三維視景實(shí)船模型，為導(dǎo)控中心加載預(yù)案時(shí)本船航線、模擬船航線設(shè)置提供數(shù)據(jù)支撐。

3.2 航線制定

(1)總導(dǎo)演打開預(yù)案

在屏幕上顯示本船航線及模擬船目標(biāo)，如圖6所示。在訓(xùn)練過(guò)程中本船應(yīng)當(dāng)按照航線航行，實(shí)施方法見3.3節(jié)。

圖6 航線制定

(2)模擬船機(jī)動(dòng)

在訓(xùn)練準(zhǔn)備階段由導(dǎo)演組下發(fā)模擬船航線，訓(xùn)練過(guò)程中模擬船按照既定航線進(jìn)行保向保速航行，當(dāng)模擬船與本船的運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)形成對(duì)遇、追越或者正橫前后會(huì)遇時(shí)，模擬船的航向、航速狀態(tài)應(yīng)當(dāng)作出相應(yīng)調(diào)整；危險(xiǎn)解除時(shí)模擬船自動(dòng)及時(shí)恢復(fù)到原航向航線繼續(xù)保向保速航行。

3.3 本船操縱運(yùn)動(dòng)模型

本船航行有三種方式實(shí)施方法，如圖7所示。

圖7 船舶操縱運(yùn)動(dòng)模型

(1)按車舵操控航行。選擇航海教室功能中的“按車舵操控航行”，點(diǎn)擊“顯示車舵窗口”，即可通過(guò)車舵控制航速和舵角。

(2)按定向定速航行。選擇航海教室功能中的“按定向定速航行”，彈出“模擬船屬性”窗口，設(shè)置初始航向、初始航速，即可進(jìn)行定向定速航行。

(3)按計(jì)劃航線航行。選擇航海教室功能中的“按計(jì)劃航線航行”，彈出模擬船屬性窗口，設(shè)置“起始航路點(diǎn)”，即可直線航行到該航路點(diǎn)后，按計(jì)劃航線航行。

3.4 模擬雷達(dá)軟件

雷達(dá)顯示屏幕和標(biāo)記如圖8所示。雷達(dá)顯示屏幕共分為回波區(qū)、操作區(qū)和信息顯示區(qū)三個(gè)區(qū)域。回波區(qū)包含回波、真北方向、方位刻度和船首方向。操作區(qū)包含:量程調(diào)整、放大、偏心；方位、距離測(cè)量；增益、海浪、雨雪抑制，鼠標(biāo)位置顯示；錄取、報(bào)警區(qū)設(shè)置。信息顯示區(qū)包含:本船位置、航向、航速；錄取目標(biāo)信息(方位、距離、速度、航向)。

圖8 雷達(dá)顯示屏幕和標(biāo)記

3.5 電子海圖

ENC包含一些基本的海圖瀏覽操作，如放大、縮小、移動(dòng)、重置和分層顯示等，如圖9所示。

圖9 電子海圖操作

3.6 三維視景

本船三維視景如圖10所示，主要用于配合電子海圖和紙質(zhì)海圖進(jìn)行識(shí)標(biāo)、選標(biāo)，其中CB是當(dāng)前黃線所對(duì)應(yīng)的羅方位。

圖10 本船三維視景

4 結(jié)束語(yǔ)

本文構(gòu)建了基于星載AIS信息的三維虛擬船舶的駕駛員模擬訓(xùn)練平臺(tái)，提取真實(shí)船舶實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)二維電子海圖顯示，構(gòu)建三維虛擬視景，既可以開展船舶駕駛員的船舶操縱避碰、靠離碼頭、物標(biāo)定位、雷達(dá)操作和電子海圖操作等課目的訓(xùn)練，發(fā)揮模擬器訓(xùn)練獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也能夠適當(dāng)?shù)亻_展復(fù)雜條件下航行(霧中航行、夜間航行)、狹水道航行和編隊(duì)運(yùn)動(dòng)等條件設(shè)置較為苛刻課目的訓(xùn)練。

平臺(tái)采用基于AIS雙向航道的船舶交通流模型，對(duì)模擬訓(xùn)練中的船舶態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析，得出有無(wú)碰撞危險(xiǎn)的判斷。本船和模擬船在滿足安全航行的條件下實(shí)施追越，遵循相關(guān)的變道追越、逆行和駛回規(guī)則。兩船會(huì)遇時(shí)，模擬船根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)向率自動(dòng)的進(jìn)行車舵操作，同時(shí)給出相應(yīng)的信號(hào)燈；危險(xiǎn)解除時(shí)模擬船只及時(shí)地恢復(fù)原航向航速。如何通過(guò)與本船同類型的AIS模擬船運(yùn)動(dòng)信息來(lái)驗(yàn)證本船的船舶操縱性指數(shù)將是后續(xù)研究的重要內(nèi)容。