[發明專利]一種基于云平臺的航海模擬器系統

在審

• 申請號: 201911310360.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110853453A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 陳立家;王凱;盧學;劉錠坤
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G09B9/06
• 分類號: G09B9/06;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 王冠宇

1.一種基于云平臺的航海模擬器系統，其特征在于，所述云平臺航海模擬器系統包括遠程終端系統、與遠程終端系統連接的通信系統、與通信系統連接的圖形計算系統，系統間的信息交換通過虛擬桌面協議、IUSB協議和NMEA0183協議實現，所述遠程終端系統包括作為客戶終端的瘦客戶機、多通道視景屏幕、駕駛臺模擬設備、電子海圖模擬系統和雷達模擬系統；所述通信系統包括防火墻，光纖交換機、網關；所述圖形計算系統包括航海視景模擬渲染模塊、虛擬化工作站集群、服務器集群和光纖存儲；

圖形計算系統，用于根據輸入船舶操縱數據和環境參數，解算船舶運動狀態信息，渲染三維視景信息；

遠程終端系統，用于輸入三維視景和船舶運動數據信息，顯示到視景通道及航海儀器面板上，用戶根據船舶目前的狀態信息進行操縱船舶；

通信系統，用于提供圖形計算系統和遠程終端系統之間的通信通道，保證通道的穩定。

2.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述航海模擬模塊用于利用船舶操縱信息、環境參數信息來解算船舶運動狀態、環境狀態，并利用視景數據庫和船模數據庫渲染三維實景，結合駕駛臺設備營造真實的駕駛臺操船體驗。

3.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述瘦客戶機是指在本系統體系中基本無需應用程序的計算終端，用于通過HDX和NMEA0183協議與服務器通信，進而接入局域網。

4.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述虛擬化工作站集群是運行在服務器集群中的物理服務器上的虛擬化計算機，用于利用服務器集群構造資源池，在虛擬化CPU技術結合虛擬化GPU技術，搭建高性能的虛擬化工作站，以滿足模擬仿真中大量的渲染運算對性能的需求。

5.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述網關為配置兩臺采用完全相同的硬件通信平臺、固件版本，且均啟用VR及防病毒功能、安裝防病毒許可證的安全網關，組成高可靠性網關簇，高可靠性網關用于在通信線路或設備出現故障時提供備用方案。

6.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述圖形計算系統的圖形數據的處理方式主要有兩種：基于位圖數據的傳輸和基于矢量數據的傳輸；基于位圖的處理方式將圖形數據在服務器端進行渲染，生成的位圖數據進行壓縮編碼，傳輸到客戶端的可直接顯示的位圖數據；基于矢量數據的處理方法則將圖形數據分為多種格式，傳輸到用戶終端后再進行渲染。

7.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述IUSB協議為USB總線協議的擴展，用于實現遠程訪問USB設備；服務器端在IP網絡上使用虛擬總線驅動程序訪問遠程設備的驅動端口，請求客戶端的USB數據；客戶端將對總線的命令請求封裝在IP包內，并通過網絡傳輸來訪問遠程服務器端的設備，服務器端的驅動程序接收訪問命令后，響應用戶端。

8.如權利要求1所述的基于云平臺航海模擬器系統，其特征在于，所述虛擬桌面協議，是一組用來在桌面服務器和用戶終端之間進行通信的協議，主要完成服務器到用戶終端的圖形、圖像、音頻的傳輸以及用戶終端到服務器輸入信息的傳輸。