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“輸入?yún)?shù)，點(diǎn)擊開始仿真！”在哈爾濱工程大學(xué)青島創(chuàng)新發(fā)展基地、煙臺研究生院，學(xué)生在系統(tǒng)中輸入?yún)?shù)后，電腦屏幕上立即出現(xiàn)近2000公里外哈爾濱工程大學(xué)校本部實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的情景：處于云端的虛擬船舶和船舶模型根據(jù)參數(shù)的改變實(shí)時(shí)變換著航行姿態(tài)。日前，哈工程的實(shí)驗(yàn)課在5G技術(shù)的助力下，突破了空間和時(shí)間限制，不管學(xué)生身在何處、什么時(shí)間，都可在“海”中航行。
“船舶自動化及相關(guān)專業(yè)需要大量實(shí)驗(yàn)，但是師生不可能在真實(shí)的海洋環(huán)境中教學(xué)，而我們研發(fā)的‘虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺’解決了教學(xué)中無法搭建真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的問題。通過平臺，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容有了更直觀的認(rèn)知，還可以對理論分析結(jié)果進(jìn)行測試驗(yàn)證�！敝悄軐W(xué)院李冰教授介紹。
在船舶航行姿態(tài)控制仿真實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們需要對船舶航行姿態(tài)進(jìn)行控制，該平臺提供了“虛擬+現(xiàn)實(shí)”的航行場景，一邊是船舶航行的虛擬場景，一邊是縮比實(shí)物。通過平臺，學(xué)生可在線學(xué)習(xí)、完成海洋環(huán)境干擾、船舶航向控制、減搖控制、航行姿態(tài)綜合控制4個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，包括15個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。完成實(shí)驗(yàn)后，系統(tǒng)還會自動評分，生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。“平臺有效拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)生進(jìn)行反復(fù)探究，加深知識掌握水平，提升了解決實(shí)際問題的綜合能力�！崩畋f。
“啟動造浪造風(fēng)系統(tǒng)，設(shè)備開啟后可以觀察到環(huán)境干擾對水面與海洋運(yùn)動體的影響……”除了虛擬場景，該系統(tǒng)還為學(xué)生提供了造浪系統(tǒng)，充分模擬海洋中乘風(fēng)破浪的感覺。在實(shí)驗(yàn)室的水池中，學(xué)生可以在系統(tǒng)上根據(jù)需求開展多類型、多模式、多對象的海洋運(yùn)動體運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)，可設(shè)置多種海浪模型、浪向、波高參數(shù)，自主選擇控制策略和控制器參數(shù)。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)顯示攝像頭采集到水池內(nèi)海洋運(yùn)動體模型的運(yùn)動軌跡，通過改變實(shí)驗(yàn)類型及實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)定，直觀體會不同環(huán)境干擾、控制策略等因素對海洋運(yùn)動體運(yùn)動的影響。
“不僅于此，此系統(tǒng)還可根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)需求開展不同的海洋運(yùn)動體運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)，并可實(shí)時(shí)顯示攝像頭采集到水池內(nèi)海洋運(yùn)動體模型的運(yùn)動軌跡�！崩畋榻B，這意味著學(xué)校利用5G技術(shù)打造了一個(gè)“萬能”的虛擬實(shí)驗(yàn)水池，“我們運(yùn)用學(xué)校建設(shè)的5G物理環(huán)境以及5G新基建技術(shù)打造了超低延時(shí)的虛實(shí)結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可支撐哈爾濱校本部與未來學(xué)院、聯(lián)合學(xué)院、青島創(chuàng)新發(fā)展基地、煙臺研究院等多校區(qū)教室的實(shí)驗(yàn)課程資源遠(yuǎn)程共享。利用5G技術(shù)，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已上線國家實(shí)驗(yàn)共享平臺，可為更多學(xué)生提供服務(wù)�！�
據(jù)悉，本實(shí)驗(yàn)上線國家平臺1年內(nèi)，已有2000人次完成實(shí)驗(yàn)，除了本校學(xué)生，大連海事、上海海洋大學(xué)、威海海洋學(xué)院等多所學(xué)校的學(xué)生都通過此平臺完成實(shí)驗(yàn)，尤其在疫情時(shí)期，學(xué)生無論在何時(shí)何地都不會影響做實(shí)驗(yàn)，該平臺獲得了廣泛好評。
