智能船舶系统电气解决方案

介绍了中国船级社(CCS)编制的《智能船舶规范》对智能船舶的定义及其功能要求,针对《智能船舶规范》对智能船舶在取得智能航行功能、智能船体功能、智能机舱功能、智能能效管理功能、智能货物管理功能和智能集成平台功能及其功能补充标志的要求,分析了各部分相关的现有技术和目前还存在的技术差距,给出了对应的电气解决方案及所涉及到的关键技术。     

智能船舶设计方法体系研究

根据国家两部门《推进船舶总装建造智能化转型行动计划(2019-2021年)》关于实现船舶设计、建造、管理和服务全生命周期的数字化、网络化、智能化的目标,本文通过智能船舶与传统船舶的比较,分析了两者之间的差异及其对智能船舶设计原则和方法的影响。应用现代设计技术和系统工程方法,提出了智能船舶设计原则和方法体系,供智能船舶设计人员在设计智能船舶时参考。     

智能船舶集成设计技术

针对符合CCS《智能船舶规范》入级符号的船舶设计开发,研究分析智能船舶集成设计技术的设计思想、设计要素、设计框架和关键技术,设计目标船解决方案,并讨论了未来需要突破技术方向。     

智能船舶主要技术分析与小型无人船研发

中国船舶航运事业正面临时代更迭以及新技术快速发展的严峻挑战。该文在智能船舶与智能机舱的涵义界定进行比较研究的基础上,分析了大数据挖掘处理技术、船机信息感知技术、无人船技术、智能机舱技术等主要智能船舶机电应用技术的特点和应用情况。小型无人船"芙蓉号"的试验研发,进行了方案设计、功能与硬件设计、算法优化和实船试验等方面的工作,对无人船技术研发有创新引领和经验积累作用。     

虚实融合的智能船舶测试验证评估技术体系

正根据中国船级社2020版《智能船舶规范》中的描述,智能船舶包含八大功能模块,分别为智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理、智能集成平台、远程控制船舶和自主操作船。其中智能航行、远程驾控和自主航行功能是当下重点关注的研究难点。面向智能船舶各项功能的实现,亟需突破一系列技术瓶颈,包括信息感知技术、通信导航技术、     

船舶稳性智能计算专家系统

以专家系统的基本构造方法为基础以《船舶稳性规范》为知识库的核心，以组建的工程文件为桥梁，运用Ｃ语言指针功能成功地实现了集《规范》查询，阅读学习修改与稳性衡准计算等功能于一体的船舶稳性智能计算专家系统。最大限度地减少因《规范》更动而引起软件更新的力度。有效地提高软件的生命周期，为用户减轻软件维护耗支。     

《绿色船舶规范》出版发行

《绿色船舶规范》是中国船级社在近年来对国际船舶技术标准发展、船舶绿色特性和绿色技术的研究成果基础上形成的。首次尝试采用GBS（基于目标的标准）方法．整个规范围绕目标、功能要求以及功能要求的实现等层面展开。     

智能船舶网络安全框架研究

智能船舶成为国际海事界的新热点,缘于网络和信息化技术的飞速发展促进了船舶领域智能化应用水平的提升,但同时也被引入新的网络安全风险,而网络安全框架是网络安全管理顶层规划文件,对智能船舶网络安全管理具有指导意义.本文通过综述国内外典型网络安全框架,分析其在不同环节应用上的差异性;参考美国国家标准技术研究院的《提升关键基础设施网络安全框架》,开展了网络安全框架在智能船舶领域的适用性研究,为智能船舶网络安全的规划和建设提供技术支撑.     

基于物联网体系的智能船舶设计探讨

物联网已成为当今世界新一轮经济和科技发展的战略性新兴产业,对船舶建造业的发展必将产生深远的影响。文章介绍了物联网基本概念及体系结构,将物联网技术和智能空间相结合,构建了集信息化、智能化、理解和决策控制为一体的"智能船舶空间",探讨了基于层次结构的船舶物联网系统设计,并分析了各层的功能、设备配置和技术要求。最后,设计实现了智能船舶的网络模型。     

船舶智能制造流水线质量检验数据采集技术应用

结合船舶建造质量管理内容和船舶企业实际情况,对智能制造流水线环境下的质量检验数据采集技术进行研究。建立船舶建造质量检验数据采集实现路径,从精度检测数据采集、焊缝检测数据采集和常规检验数据采集等3个方面提出相应的技术方案,可显著改善质量检验数据采集速度慢、效率低的现状,帮助船舶企业进一步提升质量管理水平。     

新一代智能化舰艇发展初步设想

在工业4.0的背景下,智能船、无人船将是未来船舶主要的发展方向,目前国内外对智能舰艇的研究尚处于积极的探索和发展阶段。本文结合国内外智能化舰艇发展的主要现状,阐述新一代智能化舰艇的初步架构以及主要技术特点,为新一代智能化舰艇的发展提供理论基础和参考架构。     

吊舱式推进系统在实船上的集成应用和接口分析

对吊舱式推进系统在智能型无人系统母船上的集成应用和接口进行分析,对智能航行与远程控制系统的集成和智能航行与吊舱式推进系统的接口进行分析。阐述智能型无人系统母船的人工驾驶、智能航行和远程控制等操作模式及其控制逻辑,为类似智能船舶的设计与建造提供借鉴与参考。     

舰船自动智能避碰数学模型及其仿真研究

为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型.当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题.本文提出一种新的舰船自动智能避碰数学模型,首先对舰船会遇态势进行判断;然后建立预测舰船碰撞风险判断模型,预测本舰船实施自动智能避碰方案后的复航时机是否已到,以及本舰船立即复航是否能够让清目标舰船或其他所有目标舰船;最后依据舰船碰撞风险判断结果,以当前舰船潜在碰撞风险为例,建立舰船自动智能避碰数学模型.仿真结果证明,所提模型能够实现舰船自动智能避碰.     

船舶智能化信息系统的探讨

探讨了船舶智能信息管理系统的框架结构和组成方法。该智能系统在目前海上单船的自动化系统的基础上,主要由基于智能的航海、机舱和货运监控等几个主要的子系统联合而成。在智能信息处理方法方面,研究了基于数据融合(DF)和数据挖掘(DM)的知识发现方法,对驾驶、机舱和货运监控等智能信息系统的几个主要子系统的信息进行集成管理与综合处理。     

船舶航行稳性监控系统的设计

船舶航行稳性监控系统的设计,目的是为了实现集成智能船舶,达到航行稳性的自动控制。系统的设计方法是以微机控制为中心,通过压力电传感器、燃油驳油泵、淡水输送泵的自动启停控制、集成报警系统和CAN总线数据传输等组成的。控制系统主要包括硬件开发和软件逻辑设计两部分,监控系统的功能是程序设计和控制参数之间的逻辑设计来实现。船舶航行稳性监控系统的设计就是利用现代网络技术、报警监控和集成智能技术进行设计,解决船舶航行稳性问题,通过对小型船舶模拟实验进行测试,效果比较好。使船舶的航行更加智能、更加安全,具有实际参考意义。     

智能船舶航行功能测试验证的方法体系

智能船舶航行技术发展的核心在于构建从辅助决策到自主驾控的完整软硬件系统,实现人工驾驶到智能驾驶的演化,而核心技术的突破与软硬件系统的研发离不开完善的测试验证体系和健全的规范标准。对目前国内外智能船舶测试场现状进行综述,对以性能、能效、信息、智能为对象的智能船舶航行功能测试构想进行解析,最终提出以虚拟仿真为初试、模型测试为中试和实船验证为终试的智能船舶航行功能测试验证方法体系。     

考虑船位预测不确定性的船舶碰撞危险度计算方法

[目的]船舶碰撞是威胁智能船舶航行安全的主要因素。船舶碰撞危险度计算模型应及时发现船舶航行中潜在的碰撞风险,为智能船舶的自主避让决策提供依据。[方法]首先,根据船舶领域侵入程度与侵入时间等参数,分析基于领域的碰撞危险参数计算模型,将航行场景划分为单船会遇局面和本船与船舶群组的会遇局面,给出一种新的多船会遇情况下的碰撞危险参数计算模型;其次,基于维纳过程对船位预测不确定性进行建模,根据卡方分布获取船位预测不确定性椭圆;最后,给出考虑船位预测不确定性的碰撞危险参数计算方法。[结果]该计算模型能够考虑船位预测不确定性对船舶碰撞危险的影响。[结论]可以进一步保障智能船舶的海上航行安全。     

智能新能源船舶的概念及关键技术

绿色和智能是当前船舶技术的发展趋势。文章首先提出了智能新能源船舶的概念,并介绍了智能新能源船舶的内涵、特点和系统构成;然后,从船舶航行、动力和推进3个方面分析了智能新能源船舶的关键技术;最后,对智能新能源船舶的未来发展进行展望。研究结果可为船舶的创新研究提供技术支持,引领船舶技术转型升级的发展方向。     

跨海大桥桥区航道智能助航系统研发

跨海大桥桥区航道是典型的船舶航行受限水域,船桥碰撞安全风险大,桥区航道智能助航技术有助于提高桥区航道安全保障水平。分析了桥区航道通航风险因素以及水文气象分布规律,按通航规则将水域划分为预警、警戒、航道等不同区块,构建了桥区航行的船舶动态领域风险辨识模型。研发了自主检测船舶动态并向其播发防撞预警信息的装置,以及自动管理和运行软硬件设施的桥区航道船舶避碰智能助航系统。该系统已应用在福建省平潭海峡大桥桥区航道,有效改善了桥区水域的航道通航安全形势。