文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
船舶雷达/ARPA智能考试系统的设计与实现
姓名:陈丽宁
申请学位级别:硕士
专业:交通信息工程及控制
指导教师:任鸿翔
20100601
中文摘要
摘要
雷达两证考试是我国高级船员资格考试中的重要组成部分,具体可分为理论
考试和船舶雷蔓/模拟器实际操作评估,目前理论考试已经实现了无纸化,
但是船舶雷达/模拟器的实际操作评估仍然采用人工评判。人工评判既增加
了考官的工作量,又具有很强的主观性,因此,很有必要开发一套基于船舶雷达
/模拟器的智能考试系统,实现考试所有环节从出题直到最后评判的网络化、
标准化、自动化。本文依托于中国交通部海事局考试中心船舶雷达/智能考
试系统项目,在大连海事大学研制的瓺袄状铮疉D馄骰∩
初步开发了船舶雷达/智能考试系统。
系统的基本题型有两种:第一种是雷达开机和目标船的人工捕捉,第二种是
雷达标绘。针对不同的题型采取不同的评估方式:雷达开机和目标船的人工捕捉
题型采用专家评估法;雷达标绘采用综合评估法:利用隶属度函数获得评价指标
的隶属度值,结合该指标的权重,加权计算受训人的成绩。结合模拟器特性及计
算机编程特点,推导了最近会遇距离、到达最近会遇距离的时间、航向/航速恢复
时机的计算公式。系统主要由服务器和考试终端两部分组成:服务器负责出题和
答题记录保存;受训人在考试终端答题并进行评估。
该系统的使用将有助于提高受训人的雷达操作能力,减轻了考官的劳动强度,
避免了人工评判的主观性,同时也进一步完善了现有雷达模拟器的功能。
关键词:考试系统,船舶雷达/模拟器,操作评估
英文摘要
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航海模拟器是一种典型的人在回路中的仿真系统。人作为一个环节参与到仿
真系统中,通过仿真系统提供各种信息,经过判断和决策对系统进行操纵和控制,
进而达到人员培训、方案论证、海事分析的目的4袄状铮疉D馄魇呛
海模拟器的重要组成部分。联合国国际海事组织
,也一直强调在航海教学、培训中使用模拟器,并在年通过
的重新修订的年海员培训、发证和值班标准国际公约
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雷达/模拟器培训列为船舶驾驶员必须参加的强制性培训项卧。我国交通
运输部也非常重视航海模拟器在船员培训及资格考试中的应用,在《中华人民共
和国船员培训管理规则》【恐薪ɡ状锕鄄庥氡昊婧屠状锬D馄鳌腥牒4
员专业技能培训项目。可见,船舶雷达/模拟器在航海教学、培训中起着非
常重要的作用。
船舶雷达/模拟器的发展及其重要意义
“雷达”是“’的中文音译,“’是“’英文缩
写,意思是无线电探测和测距。雷达的基本工作原理是由发射机产生超高频无线
电脉冲波,用天线向外发射和接收无线电脉冲,用显示器进行计时、计算、显示
物标距离,并用触发电路产生的触发脉冲使它们同步工作【俊O执状镌擞昧煊蚬
泛,除了军事上的侦查、警戒、导航,还广泛应用于气象预报、资源探测、环境
监测和科学研究等领域。
雷达从其发明、发展一直到今天,与航海业密不可分。世纪中后期,随着
人类在无线电领域的研究不断取得进步,对雷达的探索也逐渐展开。年俄罗
斯科学家波波夫在波罗的海舰队进行通信实验时发现障碍物还难盗方对电
磁波传播的影响,并在试验记录中提出了利用电磁波进行导航的可能性,这可以发明了电动镜,该设备能够发射电磁波并可接收、检测从船舶反射回的电磁波,用以防止船舶碰撞。年法国率先在豪华邮轮诺曼底号上装备船载雷达,同时期英国也建立了一系列沿岸雷达站。二战期间,美国、英国、德国、前苏联等国家纷纷投入人力、物力进行雷达研制,取得了一定的进展。战后舰载雷达转为民用。上世纪六十年代末电子计算机技术发展迅速,应用范围得到推广,船用雷达技术和计算机技术相结合的应运而生。这种新型设备以更为精确、直观、快速的计算机自动标绘代替了传统的人工标绘,其独特的优势在船舶避碰应用中尤为突出。为此,国际海事组织颁布的《年国际海上避碰规则》达和进行雷达标绘的要求,旯屎I先嗣踩ü晷拚浮规定了不同船舶安装雷达和的台数和最后期限。由此可见,雷达/在船舶避碰中的地位是不可替代的。随着航海技术的不断发展,船舶朝着自动化、智能化、大型化方向发展。尽管现代化的船舶装备了各种通信、导航、定位、自动驾驶等先进设备,但是海上事故仍然频发。通过对海损事故的统计和分析,发现人为