所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：面向海洋工程安装、运维等需求，提供仿真预演与培训，提升作业安全性。面向船舶与海洋工程安装、运维、报废等作业需求，针对深水作业环境恶劣、作业方案验证手段与维修等典型海洋工程作业的在线辅助操作、方案预演与评估、人员模拟训练匮乏、海上施工风险预判难等问题，项目突破了海洋工程仿真总体设计、船舶与海洋结构物耦合运动建模与实时仿真、船舶运动控制与仿真、海洋环境建模与可视化仿真、实时仿真时空同步等关键技术，研发了以数值船舶、三维虚拟作业场景、半物理仿真硬件操作环境为主的人在回路的实时仿真系统，通过构建全数字化仿真、半物理仿真等层级的虚拟仿真测试环境，开展深水吊装、浮托安装、锚处理、水下安装，可以提前预报及避免海上作业风险，提高海上作业安全性和施工团队作业效率，并可进一步为海洋工程装备全生命周期业务提供科学辅助决策支持，对于推进我国深海资源开发利用具有重要意义。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：利用仿真技术模拟船艇操纵特点和规律，适用于船员教学和培训。船舶操纵模拟器是计算机仿真技术与航海技术结合的产物，利用仿真技术、网络技术、系统集成技术和多媒体技术，模拟训练可以直观地反映船艇操纵的特点和规律。船舶操纵模拟器系统由硬件和软件两大部分组成。硬件有实现船舶操纵运动数学模型自动解算的仿真计算机；模拟航行环境的视景产生设备，如投影仪、屏幕、高分辨率显示器等；内装各种航行仪表和设备的模拟驾驶舱；各种接口电路板等；软件主要包括三维视景、船舶运动数学模型、 ECDIS 、模拟雷达/ARPA 和声响等子系统。船舶操纵模拟器能够模拟各种船型的操船环境，使学员通过虚拟的三维海洋视景和船舶声音信号获得类似于实船操纵的经历，不受时间空间条件限制，缩短了训练时间，降低了训练成本。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：结合集装箱船和重吊船功能，具有超强起重能力。哈尔滨工程大学多年来曾经承担过 300 多条不同船型的生产设计任务，尤其在黑龙江流域内航行的船只 90%由我校设计，不仅具有丰富的理论知识，更积累了丰厚的实践经验，在国内船舶设计业界尤其是内河船设计界享有较高的声誉。多用途重吊集合散货船是集装箱船和重吊船的多种功能于一体，联合操作时可达 640 吨超强起重能力，具有吨位大、装箱多、起货能力强、航速快、装载灵活的超强适应能力，是目前国内建造的最复杂远洋运输船型之一。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：用于计算船舶与海洋平台的波浪载荷，技术成熟，已实现产品产业化。WALCS（3-D Wave Loads Calculation System）是由哈尔滨工程大学自主开发的基于三维频域线性势流理论的船舶与浮式海洋平台结构物波浪载荷计算软件。应用该程序计算规则波中流场速度势、三维水动力系数、波浪绕射力、F-K力、浮体的运动响应、浮体湿表面压力分布、剖面载荷，进而可以对浮体的运动、湿表面压力以及剖面载荷进行长短期统计分析。WALCS 软件适用于各类常规船型（如油轮、散货船、集装箱船、水面船舶）、双体船型、多体船型以及 FPSO、半潜式平台等浮式海洋工程结构物的运动及波浪载荷的计算分析。此外，该软件还具有与现有的大型结构有限元分析软件的计算接口，可以方便的实现载荷的施加。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：提出新型模块化海上渔场理念，适用于深远海无遮蔽海域，技术成熟度达到3级。本项目基于我国深远海渔业养殖需求，提出了网架式模块化渔场概念，采用超大型网架式结构作为渔笼模块，通过多个模块的连接组合，利用单点系泊模块组成海洋渔场系统。多模块组合有利于扩大养殖规模，增加效益；各模块可组合出多种方案，便于不同海域环境和使用需求的应用；采用单点系泊系统和多向连接设计，利于加快海水循环速度，改善鱼类生存环境，降低海洋环境污染。同时在海上渔场的设计、建造、操作和维护等多个方面具有优势，与整体结构相比，这种模块可以在更小的船厂内建造。制造费用会大量削减，因为模块的大量生产可以轻松实现。从海上安装这一点来说，小模块易于在海上拖运和安装。可以使用更小的拖船或运输船来减少运营成本。这种概念也有利于渔场维护。单个模块可以被断开连接运到岸上进行维修，而且不会影响渔场的运营。每个使用中的模块都可以被新的模块替换。就鱼类福利而言，模块快速灵活的断开连接可以避免网箱之间的疾病传播。提出该项研究的目标是发展新型模块化海上渔场理念以便用于无遮蔽海域。这一设计概念是为了使结构抵挡住恶劣的环境载荷，同时也高度强调了鱼类的安全。该项目的成功会帮助水产养殖业扩展到无遮蔽海域，并确保更高的水产养殖产量。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：综合多种技术实现船舶结构安全性的实时监测与评估，已应用于多艘实船，技术国内领先。船体结构应力监测与评估系统综合运用结构参数识别技术、光纤传感技术、数据库技术、多数据信息融合技术、超大信息量数据处理技术、船体结构有限元分析技术和强度评估理论，以及相关的传感器、软硬件设备等，实现船舶结构安全性的实时监测与评估，该系统主要具备数据采集、环境监测、应力监测、数据处理、强度评估、报警与记录、数据库、交互界面等主要功能，从而提高航行船舶的安全性能，并为船舶结构设计积累数据。在船体结构中布设传感系统，赋予结构变化的信息系统，它能够对船上的重要结构、敏感部位及船体结构的动态参数进行监测，同时利用数据库等技术对监测数据进行存储，根据历史记录数据提船体的疲劳及典型节点的累积损伤进行实时预测。系统通过实时监测船体结构状态信息并实时记录相应海况信息资料，实现船舶结构安全、船舶振动性能的综合评估，拥有趋势预测及相应的预警/报警功能等，能及时为驾控人员提供客观可靠的信息。同时开发航行安全辅助决策功能，在结构发生危险时，系统能根据当前航速和航向，自动在决策数据库中进行信息匹配，给出建议航速与航向，从而增强船舶抵抗各种恶劣风、浪、流海洋环境中航行风险的能力，提高船舶在大风浪等恶劣环境中的航行安全性。同时针对监测数据的长期积累，可形成专家数据库，可为船体维修工作提供关键数据，有助于船舶的全寿命周期保障服务;此外，监测数据也可为规范制定提供第一手的资料。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：采用大尺度模型在实际海浪环境中进行试验，提供更真实的试验数据，技术成熟度高。船舶模型试验技术是研究船舶性能，指导船舶设计的重要途径。受到水池尺寸及功能限制，水池模型试验一般模型尺度较小，比尺效应和池壁效应影响较大，试验室人造风浪环境无法真实模拟实际风浪环境，导致试验结果特别是高海情下的非线性运动与载荷响应及上浪、砰击、增阻等强非线性动力效应与实船差别较大。本项目采用大尺度模型，利用沿海实际风浪环境开展模型试验研究，试验环境更加真实，模型比尺增加，试验水域开阔，不收水池尺度及功能的限制，试验内容广泛，可以完成大风浪环境下船模非线性运动与载荷及强非线性动力效应的测试。采用系统辨识方法求测模型非线性响应，并建立实船外推预报方法，可得到比水池模型试验更接近实船的试验测试结果。为船舶大风浪环境下航行性能评估，指导船舶设计提供了新的技术手段。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：基于二维半理论，用于高速船和多体船的耐波性计算，技术成熟，可推广。随着海运的高速化，多种高性能新船不断涌现，其航速弗氏数大都高于 0.4，船舶运动辐射和绕射兴波受航速效应的影响不容忽视，特别是多体船的片体之间的兴波水动力干扰会因航速不同而表现出有利或不利干扰，而传统的切片理论本质上不能体现船体兴波干扰的航速效应。在过去十年中，哈尔滨工程大学在国内率先发展了水面高速细长体水动力学理论，在该理论中，由于方程是二维的，而自由面条件是三维有航速的，因此又称为二维半理论。我们发展了二维半理论的快速稳定算法，该软件可用于高速船、多体船的运动和波浪载荷预报。项目成熟情况

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：开发具有自主知识产权的深水浮式结构物耦合运动与外载荷分析计算软件，填补国内市场空白。本项目围绕深水海洋工程装备开发，通过开展深水浮式结构物运动耦合分析、外载荷分析等研究。完善深水浮式结构物非线性耦合运动与外载荷分析的计算方法；开发一套拥有自主知识产权的深水浮式结构物耦合运动与外载荷分析计算软件；形成一套深水浮式结构物非线性耦合运动与载荷分析的指导性准则，为深海工程装备的研制提供基础技术支撑。该项目研究内容主要包括三维频域水动力分析及程序开发，三维时域水动力分析及程序开发，缆索及立管动力响应分析及程序开发，浮式平台运动耦合分析及程序开发，外载荷分析及程序开发，软件集成研究和软件界面开发六个方面。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：交叉学科研究成果，能实现船舶单个或联合两个自由度运动的减摇，已完成原理样机和水池试验。基于运动预报的船舶纵-横联合减摇控制技术是本团队近年来在船舶耐波性研究方面取得的新成果。该技术基于船舶水动力、时间序列分析以及控制等多个学科交叉发展而来。相较于传统的减摇控制方法，该减摇新技术的特色和核心是准确的船舶水动力预报和船舶运动极短期预报，是本团队在船舶水动力和船舶运动极短期预报方面多年技术积累在新的工程需求下发展而来的研究成果。相较于传统的单个自由度减摇控制，该技术既能够实现单个自由度运动（横摇或者纵摇）的减摇，还能实现同时两个自由度运动的联合减摇。基于运动预报的船舶纵-横联合减摇控制技术的主要指标包括适用的海况及减摇效率。目前，本团队已经成功完成了该减摇技术的原理样机，并在拖曳水池完成了迎浪及斜浪下的减摇试验。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：在线测量分析海上船舶与海洋平台的运动姿态，并提供实时预报，为多种海上作业提供技术服务。船舶与海洋平台运动姿态在线监测分析与实时预报系统用于海上船舶与海洋平台运动姿态的在线测量分析，并能够实时预报船舶与海洋平台未来一段时间内的运动姿态信息，为舰载机/直升机的回收、海洋潜器、无人艇、救生船、冲锋舟等的布放回收、多船间的协同作业、船载起吊控制、减摇控制等提供技术服务。船舶与海洋平台运动姿态在线监测分析与实时预报系统由船舶运动姿态测量单元、数据采集单元、微型处理器和用户软件四部分组成。其中，预报软件部分是整个系统的核心技术。该预报技术是在传统时间序列分析的基础上引入船舶运动的水动力特性发展而来，计算效率、精度和稳定性较传统时间序列方法更优，并经过了大量的实船数据验证，是本团队多年理论研究和工程实践的取得的成果。该系统的技术指标主要包括预报时长、预报精度和实时性要求，具体的指标因不同的作业需求而有所差异。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：哈尔滨工程大学

成果简介：基于20余年独创的水动力学算法，可模拟多种船型和海洋装备在波浪中的运动，技术成熟，自主可控。本项技术成果可用于散货船、油船、集装箱船等三大主力船型在波浪中运动以及失速（EEDI 中的 fw 指数）的快速模拟，还可用于高速快艇，双体船和三体船，潜艇、游艇以及滑行艇等各类高性能船艇在波浪中的运动快速模拟，对于深海和浅海中水面和水下浮式海洋装备和系泊平台在波浪中的运动进行模拟，还可以对于码头和港口中靠泊船舶受风浪影响的性能进行模拟。