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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