船舶救生仿真系統(tǒng)在船員培訓(xùn)中的應(yīng)用

林文昭

摘?要： 從目前來看，海員在救生技能方面仍存在著一定的不足，非常有必要進行技能方面的培訓(xùn)。但是在海上遇到的事故種類多，僅僅通過日常的講解與沒有實物視覺沖擊的模擬訓(xùn)練很難達到應(yīng)有的效果。基于此，隨著目前VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了模擬實戰(zhàn)中，利用此系統(tǒng)設(shè)計出了一套基于現(xiàn)實的海上演練實戰(zhàn)系統(tǒng)。這類針對船舶救生方面的系統(tǒng)能夠在進行救生培訓(xùn)時起到相當(dāng)大的作用，本文將詳細(xì)論述如何將此系統(tǒng)應(yīng)用到現(xiàn)有的培訓(xùn)模式當(dāng)中去，以期能為救生培訓(xùn)提供幾點教學(xué)上的啟發(fā)。

關(guān)鍵詞： 船舶救生仿真系統(tǒng);船員培訓(xùn);緊急事故

【中圖分類號】U676.2?????【文獻標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）01-0232-02

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)以及5G技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的模擬場景可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)重現(xiàn)到人們眼前。給人以身臨其境之感。這項技術(shù)的應(yīng)用能夠大幅度的彌補傳統(tǒng)教學(xué)上的不足，基于此，本文將分析傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的不足，并重點介紹此項系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)如何的應(yīng)用到實際教學(xué)之中的。

1?船舶救生模擬培訓(xùn)系統(tǒng)在教學(xué)中的優(yōu)勢

1.1?所有的設(shè)備基于虛擬現(xiàn)實，顯著降低了教學(xué)成本

學(xué)員可以不限時間不限場地的學(xué)習(xí)整條船在不同環(huán)境下的模擬情況，對于不熟悉或重地區(qū)域可以進行反復(fù)體驗。

1.2?對于危險性較高的培訓(xùn)項目利用本系統(tǒng)能夠輕松的做到實戰(zhàn)模擬

真實的感受，代入感強，遠(yuǎn)離現(xiàn)場高風(fēng)險環(huán)境，設(shè)備自身無危險性，可以在降低學(xué)員心理負(fù)擔(dān)的前提下，給與視覺上、心理上的沖擊。

1.3?在日常生活中所不允許的，可以在仿真系統(tǒng)中得到實現(xiàn)

類似于救生信號釋放在現(xiàn)實條件下是不可能進行實踐的，但是利用本系統(tǒng)可以將信號釋放后的效果呈現(xiàn)在屏幕上，直觀的視覺感受能夠使學(xué)員仿佛身臨其境，使學(xué)員理解的更加深刻。

2?船舶主要救生仿真設(shè)備的教學(xué)具體應(yīng)用

2.1?救生艇仿真設(shè)備-自由降落式

這類救生艇造價一般較貴，而且每次開展培訓(xùn)后的后期維護費用比較高。這樣高投入低回報的方式故很少被采用[1]。另一方面的限制來自于課時安排不足，在短時間內(nèi)很難使每位學(xué)員都能正確的掌握使用方法與注意事項。

基于此類設(shè)備開發(fā)的仿真系統(tǒng)是按照一比一完全仿真的建模方式實現(xiàn)的，學(xué)員在進行實操時能夠較為全面、立體的熟悉救生艇的外觀、周圍環(huán)境以及艇架的構(gòu)造（詳見圖1），對救生艇的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能能夠詳細(xì)的進行學(xué)習(xí)了解。不僅如此，此系統(tǒng)還可以模擬并執(zhí)行遇到不同危急時刻的狀態(tài)，訓(xùn)練應(yīng)急時刻如何進行救生艇的降放、脫離、海面操縱，以及回收訓(xùn)練等。（詳見圖 1、圖 2、圖 3）。訓(xùn)練不受時間空間約束，而且在訓(xùn)練上投入的成本低、安全性高，值得廣泛推廣應(yīng)用。

2.2?基于現(xiàn)實模擬的仿真救助艇

通過分析以往發(fā)生過的救助艇事件，我們可以得出，造成事故的原因主要是自身操作技術(shù)水平不熟練所導(dǎo)致的，而不是救生艇的功能不足[2]。造成該現(xiàn)象的原因，一方面是我國在實際操作層面的考評未能完善的建立在船員的考試大綱中，另一方面的原因是救生艇的采購與維護費用較高，且現(xiàn)場操作存在一定風(fēng)險，船員沒有對實物展開訓(xùn)練很難達到應(yīng)有的效果。

基于此類設(shè)備開發(fā)的仿真模擬系統(tǒng)則能夠很好的完成救生艇自身的建模，隨著產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，系統(tǒng)模型也更容易隨著艇架結(jié)構(gòu)以及救助艇表面的結(jié)構(gòu)更新升級。根據(jù)不同的教學(xué)程序輸入，可以完成更多的操作指令，例如模擬救助艇在船舶供電及船舶失電情況下的降放及回收操作。隨著系統(tǒng)的功能不斷增加，水上模擬訓(xùn)練的內(nèi)容必將涉及到越來越多的方面。（詳見圖4）

2.3?救生信號仿真設(shè)備

船舶救生信號主要包括以下3類：手持火焰信號、火箭降落傘火焰信號以及漂浮煙霧信號。這類信號發(fā)射裝置通

常位于救生艇、筏內(nèi)。實際的培訓(xùn)過程中，雖然這類設(shè)備均會配備，但受限于現(xiàn)實環(huán)境的要求，救生信號一般是不可能隨便釋放的。

基于此類設(shè)備開發(fā)的仿真系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)不受時間地點限制進行培訓(xùn)操作，學(xué)員既可以掌握船舶救生信號的配備要求及進行日常檢查工作要求，還可以通過該設(shè)備的模擬交互操作，更加形象地體驗具體的釋放效果及操作過程（ 詳見圖 5、圖 6、圖 7） 。

2.4?救生筏仿真設(shè)備

在救生筏內(nèi)附有各類在逃生過程中可能應(yīng)用到的備品，但是在實際操作中，救生筏開啟后很難將其收回，所以目前市面上培訓(xùn)機構(gòu)大都僅在視頻或動畫中粗略進行講解，很少能夠讓船用進行實際操作。

基于此類設(shè)備開發(fā)的仿真系統(tǒng)中，省去了回收的步驟，仿真設(shè)備通過3D成像技術(shù)以及物件代替可以很好的展示出救生筏、筏架的結(jié)構(gòu)及在船舶上的實際安裝情況，給船員沉浸式體驗。對于救生筏的降放操作，以及如何使用筏內(nèi)的備

品，模擬系統(tǒng)的操作更方便實現(xiàn)（詳見圖8）。只需要進行建模及邏輯處理即可，相應(yīng)的反應(yīng)通過計算機程序來實現(xiàn)，達到媲美現(xiàn)實的實戰(zhàn)效果[3]。

結(jié)束語：維護我國的海洋權(quán)益是國防的重要規(guī)劃內(nèi)容之一，海洋強國的建設(shè)首先要從船員自身的技術(shù)水平上開始提升。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠很好的達到這個效果，消除傳統(tǒng)教學(xué)帶來的培訓(xùn)風(fēng)險高、成本大、培訓(xùn)效果不達標(biāo)等顧慮。虛擬現(xiàn)實技術(shù)展開培訓(xùn)不用受限于時間與空間，只需要有相應(yīng)的程序即可完成，而且可以反復(fù)進行訓(xùn)練，內(nèi)容更易于更新?lián)Q代。但是這也并不意味著這項系統(tǒng)可以全面的代替?zhèn)鹘y(tǒng)培訓(xùn)工作。虛擬現(xiàn)實畢竟是沒有實際的實物訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)實物教學(xué)之優(yōu)勢，利用虛擬現(xiàn)實模擬場景，作為輔助，仍應(yīng)當(dāng)以實船設(shè)備訓(xùn)練為主，取其精華，去其糟粕才是實現(xiàn)培訓(xùn)效果最大化的有力辦法。

參考文獻

[1]?王巖，單浩明.自動評估系統(tǒng)在船員合格證實訓(xùn)教學(xué)和評估中的應(yīng)用設(shè)計[J]. 航海教育研究，2018，33（01）：83-86.

[2]?徐東星，邱紹楊，孫珽.船員基本安全實操評估訓(xùn)練系統(tǒng)的構(gòu)想[J].青島遠(yuǎn)洋船員職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2018，39（03）：22-24+36.

[3]?李佳，王爽，張金良.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的自由降落式救生艇培訓(xùn)系統(tǒng)[J]. 大連海事大學(xué)學(xué)報，2017，43（03）：14-18.