郝金玉，迟迎，马立卿，张聪

1 海军装备部驻沈阳地区军事代表局，辽宁沈阳110031

2 中国舰船研究设计中心，湖北武汉430064

0 引 言

遥控潜器（Remotely Operated Vehicle，ROV）是深海工程水下设施应急维修作业的主要工具。海洋水下作业环境复杂、作业状态难以预判，对深海环境中柔性脐带缆伴随ROV 运动的形态进行模拟是ROV 作业视景仿真系统中的重点和难点之一。

基于Vega Prime 平台开发的ROV 作业视景仿真系统能为深海工程提供ROV 实际作业岗位模拟培训，从而提高深海工程作业人员培训的效率及安全性。但是，Vega Prime 视景仿真平台自带的仿真模块只能模拟刚性体间的相对运动或线条的简单拉伸运动，无法真实、生动地模拟柔性脐带缆受到ROV 牵引力及海流作用产生的复杂运动形态［1-2］。本文拟针对深海作业环境中柔性脐带缆伴随ROV 运动的动态模拟问题进行研究，建立基于凝聚参数法的变长度柔性脐带缆的运行模型，并进行方程求解；根据求得的数值解，利用OpenGL 和纹理映射技术动态绘制柔性脐带缆三维模型［3］，并建立柔性脐带缆与Vega Prime 平台中的ROV 主体模型相衔接的VSG 接口，以获得真实、生动的柔性脐带缆跟随ROV 运动的动态仿真效果。

1 柔性脐带缆的运动模型

1.1 基于凝聚参数法的柔性脐带缆模型

基于凝聚参数法［4］的柔性脐带缆运动模型构建步骤如下：

1）在OeXYZ 三维坐标系下建立柔性脐带缆线性模型。首先对柔性脐带缆进行分段处理，将其均匀划分为n 段；然后在柔性脐带缆上共形成(n+1)个节点，第1 个节点位于与ROV 连接的系缆处，第(n+1)个节点位于中继器连接处。……