利用船舶操纵模拟器对各种码头泊位以及航道进行安全通航论证,是一种切实可行的先进方法。通过设定不同的水文、气象条件,航标情况、交通流情况、码头泊位情况、航道情况等,操作模拟器可以逼真的模拟出不同类型的船舶如何进出不同的航道及是否可以安全地靠离码头。本文采用理论分析与人机交互相结合的研究方法。首先介绍了船舶操纵模拟器用于仿真研究的概况,并在研究仿真模型分类的基础上,建立了用于仿真的数学模型,进一步又介绍了在风、浪、流影响下的船舶运动数学模型及船舶靠离码头时可能产生的各种相互作用力,最后以珠海港高栏港区干散货码头扩建工程为例,应用船舶操纵模拟器进行靠离泊仿真实验,通过对模拟器上船舶航迹带进行分析,论证该水域通航环境的安全性。研究表明应用所构建的视景环境及船舶仿真模型能真实放映船舶在港内航行的水动力特性和船舶操纵特征。本论文在研究中,以三维视景的表现模式清楚地、动态地展示了操船人员在航道航行、靠离码头所看到的实际景象。该模式为码头设计修改以及码头投入营运后的安全操作提供了保障。同时,也为更精确的模拟船舶在各种狭窄水域的操纵特性提供一定的基础。