[发明专利]一种虚拟帆船运动仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子与信息科学技术领域，特别涉及一种虚拟帆船运动仿真系统。

背景技术

随着经济、社会的发展，体育运动趋向社会化、普及化，体育运动的竞技水平也随着社会经济、文化水平的提高而提高。帆船运动是一种时尚而又充满活力的运动，帆船运动以其特有的魅力，越来越受人们的青睐，奥运会的帆船比赛项目也更加丰富多彩。

中国奥运会的举办将中国的体育运动事业推向一个新的高潮。奥运的举办不仅产生巨大的经济效应、文化和社会效应，同时对我们的服务水平、服务装备、竞技装备等提出了新的要求。要求更多的智能化、信息化、人性化的技术装备应用到运动领域。

世界许多国家大力地开发信息技术并应用在体育运动上，以此来提高服务水平，提升竞技能力，改进训练方法，相应的技术装备层出不穷。北京申奥成功后，如何利用现代科学技术，特别是利用现代通信技术、计算机技术、电子技术来服务体育运动变得更加突出。

在国外，位列全球专业帆船赛事三甲的Volvo环球帆船赛，其比赛中使用的帆船上配备了先进的航行设备，卫星定位、视频摄制和先进的联络通讯系统。奥运会的举办极大的推动了我国在帆船技术装备及训练方式上的研究，我国在的帆船相关的信息技术方面的研究也已展开，国内已经开始出现基于专家系统和Mapx的帆船辅助训练系统的相关研究。

帆船比赛、训练往往在较大的滨海水域内进行，这样就给比赛观看、比赛评判以及教练训练时带了一些难题。例如，观众一般情况下远距离观察比赛，需要借助望远镜，观赛效果查；教练指导帆船训练需要借助教练船亲临训练场地进行观察和记录，教练空间指挥能力有限等。

发明内容

本发明提出一种虚拟帆船运动仿真系统，解决了现有技术中帆船比赛和训练过程难于观察记录的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种虚拟帆船运动仿真系统，包括：风速和风向测量仪，安装在帆船船头；用于测量帆船倾角和帆杆摆角的双轴倾角传感器，分别安装在帆船的船面和帆杆上；用于测量船舵操纵角的转角传感器，安装在船舵的固定转轴上；用于测量稳向板的入水深度的长度传感器，安装在稳向板的顶端；用于测量帆船航速、航向和运行轨迹的差分式GPS模块，安装在帆船的船头；多参数实时采集系统，连接到所述风速和风向测量仪、双轴倾角传感器、转角传感器、长度传感器和差分式GPS模块，接收各测量参数；GPRS模块，连接到所述多参数实时采集系统，通过无线网络将所述各测量参数上传到上位机；上位机，通过无线网络接收所述各测量参数，通过三维图形引擎构建海洋动态场景，并根据各测量参数对帆船的行驶状态进行建模。

可选地，所述多参数实时采集系统包括ARM嵌入式芯片。

可选地，所述多参数实时采集系统采用定时控制模式，各传感器分时轮流供电，参数测量时相应的传感器供电，参数未测量时相应的传感器断电。

可选地，所述上位机通过GPRS模块与所述多参数实时采集系统建立TCP链接，发送命令和相关数据，所述多参数实时采集系统接收上位机的命令并根据命令做出相应响应。

可选地，所述转角传感器包括第一电位器和第二电位器，第一电位器的滑动端输出第一舵角信号，第二电位器的滑动端输出第二舵角信号；所述长度传感器包括第三电位器，第三电位器的滑动端输出水深信号。

可选地，所述多参数实时采集系统还包括：第一信号放大电路，连接到所述第一电位器的滑动端；第二信号放大器，连接到所述第二电位器的滑动端；第三信号放大器，连接到所述第三电位器的滑动端；第一A/D转换器，连接到所述第一信号放大电路的输出端，输出数字形式的第一舵角信号到所述ARM处理器；第二A/D转换器，连接到所述第二信号放大电路的输出端，输出数字形式的第二舵角信号到所述ARM处理器；第三A/D转换器，连接到所述第三信号放大电路的输出端，输出数字形式的水深信号到所述ARM处理器。

可选地，所述第一A/D转换器和第二A/D转换器为高速A/D转换器，第三A/D转换器为低速A/D转换器。

本发明的有益效果是：能够对运动员比赛或训练过程中的行驶状态进行建模，方便观众和教练员实时观赛和指导。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种虚拟帆船运动仿真系统的控制框图；