船舶与海洋工程虚拟仿真实验室介绍

船舶与海洋工程虚拟仿真实验室成立于2015年，隶属于船舶与港口工程实验中心，为山东省高校重点实验室——智能邮轮游艇技术实验室、船舶与海洋运输实验室提供支撑。实验室致力于解决船舶与海洋工程领域虚拟仿真系统研发及船舶智能设计和制造应用方面的关键技术问题。目前主要面向船舶设计评估、船舶及设备驾控仿真、海工作业方案预演、智能制造、数字孪生技术等内容开展研究。实验室由船舶操纵仿真实验室、船舶与海洋工程智能制造实验室、游艇虚拟现实教研平台组成，积极探索科研和人才培养模式，持续开展科学研究、人才培养、社会服务等工作。现位于威海校区2号实验楼A601，实验室现有实验设备3套、电脑13台、虚拟实验室软件平台2套。

图1 实验室整体布局

1.实验设备

实验室划分为5个区，分别为：船舶操纵仿真区、游艇邮轮舱室设计与评估区、游艇漫游及驾驶体验系统区、试验讨论区和研究实践区。

（1）船舶操纵仿真区主要包含船舶操纵推进仿真控制台、视景系统和运动仿真模型。船舶操纵推进仿真控制台包含操纵手柄、控制面板、车钟单元、罗经指示器等设备，通过网络通讯与视景模拟和操控数据实时采集监控系统实现数据交互，通过大屏幕显示仿真视景。人员操控操纵手柄等设备，运动模型接收指令并解算船舶方位和姿态，同时将该参数实时传递给视景系统并直观呈现出来。

图2 船舶操纵仿真区

（2）游艇漫游及驾驶体验系统是我校研究生为主开发的基于vr的头盔式游艇操控驾驶虚拟仿真系统，该系统可以实现游艇的操纵驾驶、场景漫游、游艇知识学习等教学功能，同时可以作为开发平台拓展应用，培养学生的创新能力和研发兴趣。

图3 游艇漫游及驾驶体验系统

（3）游艇邮轮舱室内装设计和评估系统，该系统与招商局金陵船舶（威海）有限公司开展校企合作联合开发，以新永安号典型舱室为案例，能够实现舱室设计效果展示、工艺流程、成本测算、设计评价等功能，是应用虚拟仿真技术开展船舶智能设计应用的典型案例。

图4游艇邮轮舱室内装设计和评估系统区

（4）研发讨论区人员包括实验室研究人员、研究生、本科创新团队，大家经常进行学术研讨、方案论证、技术研究等方面的讨论和交流。

图5 研发讨论区

（5）实验研发区放置了多台电脑，可进行虚拟仿真方面的科学研究和兴趣实践活动。

图6 试验研发区

2.开设实验项目

承担《船舶与海洋工程导论》、《船体结构》、《船舶与海洋结构虚拟仿真技术》等专业课程的教学实验。开设实验如表1所示。

3.实验室特色

依托船舶与海洋工程虚拟仿真实验室，承担了国家自然科学基金、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金等纵横向科研项目20余项。获得省部级科研奖励3项、市厅级科研奖励1项、山东省行业协会奖励1项。在教学与学术培养方面也发挥了重要作用，立项教研项目10余项，指导学生获得科技竞赛奖励国家级10余项，省级20余项。