第一章 绪论 1
1．1 引言 1
1．2 船舶操纵运动仿真研究综述 2
1．2．1 船舶操纵运动仿真数学模型研究综述 2
1．2．2 船舶操纵性仿真预报和船舶操纵运动仿真系统的研究现状 4
第二章 船舶操纵性仿真预报 6
2．1 船舶操纵性仿真预报数学模型 6
2．1．1 基本公式 6
2．1．2 作用于船体的惯性力及力矩 7
2．1．3 作用于船体的水动力 8
2．1．4 螺旋桨推力及扭矩 11
2．1．5 舵力及其力矩 13
2．1．6 主机扭矩 15
2．2 图谱数值化方法研究 15
2．2．1 数据文件法 16
2．2．2 正弦小波拟合法 18
2．2．3 应用实例 20
2．3 船舶操纵性仿真预报 23
2．3．1 程序设计 23
2．3．2 主要仿真结果 23
2．4 本章小结 28
第三章 ANN及其非线性映射机理分析 30
3．1 ANN简述 30
3．2 几种常用非线性映射网络 33
3．2．1 BP网络 33
3．2．2 RBF网络 35
3．2．3 GMDH网络 36
3．2．4 网络分析与选择 37
3．3 BP网络的非线性映射机理分析 37
3．4 本章小结 40
第四章 船舶操纵性神经网络计算 41
4．1 计算原理 41
4．2 网络诸要素的确定及改进 42
4．2．1 层数的确定 42
4．2．2 关于隐节点数的探讨 42
4．2．3 神经元功能函数的确定 44
4．2．4 样本数据的预处理与样本的选择 46
4．2．5 误差的定义 47
4．2．6 非线性优化方法 49
4．2．7 学习方法的改进 52
4．3 算例 53
4．4 本章小结 58
第五章 港航操纵运动仿真一般论述 59
5．1 港航操纵运动仿真的仿真对象 59
5．2 港航操纵运动仿真的运动仿真 59
5．3 港航操纵运动仿真的仿真设备 60
5．4 港航操纵运动仿真的声像虚拟环境构造 63
5．5 港航操纵运动仿真的软件设计 64
5．6 港航操纵运动仿真的系统通信设计 64
5．7 港航操纵运动仿真的系统一般构成 65
5．8 本章小结 66
第六章 船舶操纵运动仿真 67
6．1 船舶操纵运动仿真数学模型 67
6．1．1 基本数学模型 67
6．1．2 风的作用力 67
6．1．3 流的作用力 68
6．1．4 波浪漂移力 69
6．1．5 锚链力 70
6．1．6 缆力 71
6．1．7 拖船力 71
6．1．8 浅水影响 72
6．1．9 侧壁效应 74
6．2 船舶操纵运动仿真 74
6．2．1 程序设计 74
6．2．2 主要可比仿真结果 75
6．3 本章小结 75
第七章 港航操纵运动仿真环境的建立 76
7．1 港航操纵运动仿真环境数据的建立 76
7．1．1 海图数据的录入 76
7．1．2 海图数据的组织 77
7．2 港航操纵运动仿真环境数据的快速显示 78
7．2．1 TMS340系列图形图像加速板简介 79
7．2．2 海图图式的制作 80
7．2．3 海图显示与通信 80
7．3 港航操纵运动仿真离散环境数据的检索 82
7．3．1 索引矩阵与偏移量的映射关系 82
7．3．2 数据的分时检索算法 82
7．3．3 应用实例 84
7．4 港航操纵运动仿真连续环境数据的计算 85
7．4．1 多边形间距离计算方法 86
7．4．2 应用实例 88
7．5 本章小结 89
第八章 港航操纵运动仿真系统的通信设计 91
8．1 提高通信系统高效可靠的一般分析 91
8．2 通道扩充与直接驱动程序的设计 91
8．2．1 CONTEC COM-4M多路异步通信卡简述 92
8．2．2 COM-4M卡直接驱动程序的设计 92
8．3 线路连接与握手 96
8．4 通信信息压缩 97
8．4．1 信息压缩的基本思想 97
8．4．2 船舶运动数据的先期压缩 98
8．4．3 字符数据与数值数据的混合编码 98
8．4．4 应用实例 99
8．5 检纠错 100
8．6 本章小结 102
第九章 结论与展望 103
参考文献 105