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摘要
数字孪生是真实船舶的动态虚拟再现,它利用来自传感器数据和物理模型的综合知识来模拟船舶的运行状态.提出一种基于虚拟现实系统的船舶数字孪生框架,首先开发实海域数据库和水动力数据库,以确保海洋环境和船舶运动特性与物理实体的一致性,然后基于传感器数据和物理模型构建虚拟船舶,最后在模拟器中对实海域环境和虚拟船舶进行渲染.传感器驱动的虚拟船舶可用于航行状态的实时监控,物理模型预测结果可与恶劣海况下的工况极限等知识进行集成,以提供早期预警信息.此外,展示了基于该框架的航程重现分析实例,其中控制输入与实船传感器保持一致.结果表明:基于物理模型能够提供有效的船舶运行状态预测信息.该数字孪生框架能够增强智能船舶的态势感知能力.
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