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雷达模拟器评估体系研究及其计算机实现

刘成勇  
【摘要】: 航海模拟器是综合航海技术、计算机应用系统、计算机图形学以及现代控制理论等多门学科的仿真系统,在航海教育和培训的工作中发挥了重要作用。雷达模拟器是航海模拟器中具有代表性的,应用较为普遍。但是在具体的考核实施过程中,由于缺少标准,雷达模拟器教练员的评估带有一定程度的主观性。本文以此为出发点,建立雷达模拟器评估系统,设计出相应的计算机评估软件,依据学生在雷达模拟器训练中的具体操作和操作的准确性,进行定量的评估,并且结合教练员的主观判断,从而使评估尽量达到客观性和可靠性。 雷达模拟器评估系统在对受训者的适任水平和能力进行评估时,能够保证操作标准是明确、有效的,使主观判断保持在最低程度,充分反映出受训者的实际水平,同时为港监发证机关提供参考意见。对雷达模拟器评估系统的研究最终要利用计算机来实现,评估软件能够进行数据的统计分析,将日常工作融入到计算机的管理中去。另一方面,雷达标绘的数学模型可以作为船舶智能避碰系统的组成部分之一,可以为实现“无纸化”的人工标绘打下基础。 论文首先推导出雷达标绘的通用数学模型,并进一步确立系统的评估要素。其次,运用数理统计的方法,利用非参数的分布假设检验建立各个评估要素的误差统计数学模型,划分误差分布区间。第三,根据航运学院雷达/ARPA模拟器训练的应用环境,在C++ Builder软件平台上开发出雷达模拟器评估系统软件,并且经过运行测试,是行之有效的。 论文第一章通过对雷达模拟器训练与评估中的局限性进行分析,结合新的《STCW78/95公约》的标准和要求,并在已有的研究基础之上,确定了本文具体的两项研究内容,即建立雷达模拟器评估系统和设计雷达模拟器评估软件。第二章提出了建立雷达模拟器评估系统的模块化设计思想,系统主要由计算模块、评估模块和数据库管理模块三个模块组成,此外,论述了建立雷达模拟器评估系统的实现方法。第三章主要是在雷达标绘平面直角坐标系中,推导出目标船六要素、“预定点”问题和“时机点”问题的数学解析模型, 武汉理厂大学硕十学位论文 并且通过这些数学模型计算出各个评估要素的标准值。第四章主要对大量的 原始数据进行统计分析,采用Peanon X‘拟合检验方法,获得了各评估要 素的概率分布函数,继而分别确定了各评估要素的误差分布区间,同时也对 教练员的主观判断标准进行了阐述。第五章提出了雷达模拟器数据库应用系 统,设计出评估系统的模块体系结构,并进一步论述了雷达模拟器数据库管 理模块的实现功能,以及评估系统中数据库的设计方法。第六章论述了以 Borland C++Builder 5.5软件为平台,开发了基于mE单层结构的雷达模。 拟器数据库应用软件,介绍了其主要功能,并对评估软件进行了测试和分析。


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