基于大数据分析的船舶通信网络优化研究

网络优化是提高船舶通信系统工作性能的重要方法,针对当前船舶通信网络优化存在工作效率低,节点能量消耗大等缺点,设计基于大数据分析的船舶通信网络优化方法。首先以数据传输能量最小为目标建立船舶通信网络优化的数学模型,然后将船舶通信网络优化问题看作为一个大数据分析处理,通过云平台对数学模型进行并行求解,每一个子任务组合模型对数据传输能耗进行预测,选择能耗最小路由进行数据传输,最后进行船舶通信网络优化方法性能的仿真测试。测试结果表明,本文可以有效对船舶通信网络进行优化,提高了船舶通信系统的数据传输速度和成功率,具有十分广泛的应用前景。     

船舶通信网络入侵节点的定位研究

网络入侵严重影响船舶网络通信安全,尤其是入侵节点定位更为关键,针对当前船舶通信网络入侵节点定位效果差的问题,提出基于改进极限学习机的船舶通信网络入侵节点定位方法,首先分析船舶通信网络入侵节点定位流程,并采用极限学习机对船舶通信网络入侵节点定位特点进行分析,建立船舶通信网络入侵节点定位模型,同时对标准极限学习机存在的不足进行改进,最后选择一些船舶通信网络入侵节点定位数据对模型性能进行仿真测试,改进极限学习机解决了当前船舶通信网络入侵节点定位方法存在不足,船舶通信网络入侵节点定位精度得到明显的提高,而且船舶通信网络入侵节点定位速度也得到较好的改善,可以有效保证船舶网络的通信安全。     

高损耗节点定位技术在船舶通信网中的研究

随着当前航运事业的迅速发展,对船舶海上作业的安全和效率提出了更高要求。在船舶的航行过程中,网络系统中节点的选取和定位对船舶航行的稳定和安全产生直接影响。为了更好的对船舶通信网络进行研究,保障船舶可在复杂环境下高效准确的进行信息传输和获取的通信功能,基于高损耗节点定位技术对远距离船舶通信网络分布特点进行研究和设计,从而达到降低信息传输干扰,提高船舶网络通信准度和速度的设计目标。为验证该方法的可行性进行了实验检测,实验结果证实,该方法可有效降低外界干扰,提高通信网络节点通信强度,以便在较为复杂的情况下仍能保持船舶移动通信的稳定性和准确性,保障船舶通信系统的正常运行。     

低能耗的船舶通信网络路由协议研究

能耗是评价一种船舶通信网络路由协议的重要指标,当前船舶通信网络路由协议存在能耗大,船舶通信网络数据传输成功率低等缺陷。为了更好地实现船舶通信,设计一种低能耗的船舶通信网络路由协议。首先对当前船舶通信网络路由协议的研究现状进行分析,建立船舶通信网络路由的能耗模型,然后确定船舶通信网络的最优簇头数,并对船舶通信网络进行区域划分,建立的船舶通信网络分簇,最后采用混合的船舶通信网络通信方式进行数据路由,并采用仿真模拟软件对船舶通信网络路由协议的性能进行分析,结果表明,本文协议有效降低了船舶通信网络的能耗,提高了船舶通信网络数据传输成功率,加快了船舶通信网络数据传输速度,获得高质量的船舶通信网络路由结果。     

面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化仿真

数据传输路径优化算法是当前船舶通信网络研究中的重要方向,为了解决当前数据传输路径优化算法存在时延大、数据传输功率低等不足,提出了面向物联网的船舶通信网络数据传输路径优化算法。首先针对数据传输时延大的问题,对全部物联网节点进行分簇操作,减少数据传输重复信息,加数据传输速度,然后设计了根据最短距离建立船舶通信网络数据传输路径最化算法,最后采用进行仿真实验,以验证船舶通信网络数据传输性能。结果表明,本文方法缩短了船舶通信网络数据传输时延,加快了船舶通信网络数据传输速度,而且船舶通信网络数据传输成功率得到了明显改善。     

船舶移动网络中节点跨域访问方法研究

为了提高船舶移动网络的全网能量均衡性,提出一种基于能量均衡控制的船舶移动网络中节点跨域访问方法。建立船舶移动网络移动节点的分布部署模型,采用最短路径寻优方法进行节点的路径规划,结合通信负载均衡性进行船舶网络传输信道均衡设计,对船舶移动网络中各簇首节点采用链路增益控制方法进行传输路由设计,计算移动船舶网络的全网能量负载开销,采用能量均衡控制方法实现船舶移动网络节点的跨区域访问。仿真结果表明,采用该方法进行船舶移动网络中节点跨域访问,提高了节点的正确传递概率,船舶移动网络的全网信道均衡性较好,改善了网络的数据传输和通信性能。     

基于人工智能算法的船舶通信网络安全性能研究

为了解决当前船舶通信网络安全性能分析过程中存在的一些问题,以提高船舶通信网络安全性能分析效果为目标,设计了基于人工智能算法的船舶通信网络安全性能分析方法。首先采用船舶通信网络安全性能分析数据,提取船舶通信网络安全性能分析特征,然后采用支持向量机作为船舶通信网络安全性能分析的建模工具,采用人工智能算法对船舶通信网络安全性能分析特征和支持向量机的参数进行同时优化,最后采用具体实验测试了船舶通信网络安全性能分析效果。结果表明,本文方法可以描述船舶通信网络安全变化特点,可以获得高精度的船舶通信网络安全性能分析结果,加快船舶通信网络安全性能分析速度,解决了当前船舶通信网络安全性能分析方法存在的缺陷,获得比较满意的船舶通信网络安全性能分析效果。     

船舶监测网络异常节点定位技术研究

网络节点在整个船舶监测网络中占有重要地位,异常节点可以破坏船舶监测网络的正常通信,影响船舶航行轨迹,埋下安全隐患。目前网络异常节点类型愈加复杂多样,传统的Amorphous技术已经难以准确定位,在覆盖率分析和精准度上经常出现很大的误差。本文提出一种新的船舶监测网络异常节点定位技术—APIT技术,定位过程分为接收节点信息、执行APIT测试、计算重叠区域和计算质心4步。由实验结果可知,较传统技术而言,APIT技术能够检测到更多类型的异常节点,精确性更好,为船舶安全航行提供有力的技术支撑。     

舰船通信网络的自适应路由算法设计

路由算法是保障舰船通信网络正常工作的关键技术,当前舰船通信网络路由算法没有全面考虑节点能量限制问题,使得舰船通信网络的路由并非最优,导致舰船通信网络数据传输错误率高,舰船通信网络生存周期过短,为了提高舰船通信网络的通信质量,加快舰船通信网络数据传输速度,设计了一种自适应的舰船通信网络路由算法。首先对国内外舰船通信网络路由算法进行研究,找到引起各种算法不足的限制因素,然后模拟生物细胞分裂过程对舰船通信网络进行分簇,每一个簇包含不同规模的舰船通信网络通信节点,并舰船通信网络路由能耗最小、舰船通信网络生存周期最长为优化目标,构建最优的舰船通信网络通信路由,最后在Matlab 2016平台进行了舰船通信网络路由算法的性能测试实验。本文算法提高了舰船通信网络通信的平均吞吐量,舰船通信网络数据传输时延小,提高了舰船通信网络通信效率,有助于提高舰船通信网络的生存周期,具有十分高的实际应用价值。     

基于能量感知的船舶网络路由算法

路由算法是保证船舶网络成功传送数据的关键技术,针对当前船舶网络路由算法存在能耗大、船舶网络寿命短等不足,设计了一种基于能量感知的船舶网络路由算法。首先分析当前船舶网络路由算法研究现状,找到引起船舶网络路由算法不足的因素,然后考虑船舶网络路由的总能耗和节点的剩余能量构建了船舶网络路由,最后进行了船舶网络路由算法性能测试的仿真实验。结果表明,本文算法的船舶网络路由能耗小,大幅度提升了船舶网络能量利用率,船舶网络数据传输成功率得到改善,而且性能优于当前其他船舶网络路由算法。     

船舶用无线传感网络的通信节点优化与控制选取技术

随着当前船舶自动化、高速化的发展趋势,船舶通信设备功能也日趋复杂,对无线网传感通信控制技术要求也逐渐增高。无线传感通信网络控制技术的运行效果直接影响船舶航行安全,由于船舶航行过程中数据种类复杂多样,传统船舶网络通信控制技术难以及时对船舶网络信息节点进行优化。因此,对当前常用的船舶无线传感网络通信控制技术进行分析,结合环型拓扑结构的以太网的交换机模型对通信节点优化控制方法进行创新,从而改善传统方法中存在的数据传输误差等问题。为了验证方法的使用效果,对数据传输的精准度和时延情况进行检测,检测结果表明,结合环型拓扑结构的交换式以太网的交换机模型对通信节点优化控制方法可有效减少信息传输延时和误差问题,具有较高的可行性。     

改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法机制

路由算法是船舶无线网络通信的重要技术,当前船舶无线网络路由算法的能量消耗比较大,影响船舶无线网络生命周期,同时存在船舶无线网络数据传输时延长的缺陷,为了解决当前船舶无线网络路由算法存在的局限性,设计了一种改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法。首先对LEACH的船舶无线网络路由算法工作原理进行分析,找到引起不足的因素,然后根据最优簇首数对船舶无线网络进行分区,并选择最优节点作为簇首,最后对船舶无线网络的路由通信机制进行改进,以减少数据传输能耗,并进行了船舶无线网络路由算法的性能测试实验。结果表明,本文算法能够大幅度降低船舶无线网络路由数据传输错误概率,节约了船舶无线网络路由数据传输的能耗,提高了船舶无线网络路由可靠性,较好克服了当前船舶无线网络路由算法存在的不足,具有较好的实际应用价值和理论研究意义。     

大规模船舶通信网络数据量估计数学模型构建与仿真分析

针对原有船舶通信网络数据量估计的数学模型对网络数据量展开预估时,网络节点定位估算能力较差的问题,设计大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建。根据设定的数学模型构建流程,采用MLCEC算法提升网络节点的预估精度,获取通信网络节点估算值。而后,在估算的节点位置设定传感器获取单一节点数据收发量,设定计算过程,对通信网络中节点数据收发量展开统计,得出船舶通信网络数据量预估值。至此,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建完成。设计仿真分析环节,通过与原有数据模型相比,此数学模型对通信网络中节点位置的定位与估算精度较高。综上可知,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型估算效果优于原有模型。     

舰船通信网络中的故障节点定位研究

针对船舶通信网络故障节点定位受到高重频干扰的影响,以提高船舶通信网络故障节点的定位精度为目的,提出舰船通信网络中的故障节点定位研究。利用船舶通信网络可疑故障节点的特征,修改节点负荷功率的等效量测,通过可疑故障节点排序流程,完成可疑故障节点的排序;采用粒子群描述故障节点的初始速度和位置参数,消除了故障节点定位的干扰,实现了船舶通信网络故障节点的定位。结果表明,与基于云计算的定位方法相比,提出的定位方法具有较高的定位精度和实用价值。     

移动船舶通信网络的信道均衡技术研究

信道均衡是保障移动船舶通信网络的一项关键技术,当前移动船舶通信网络信道均衡方法存在误码率高,网络数据重传次数多等不足,为了更好保证移动船舶通信网络高效工作,设计一种性能优异的移动船舶通信网络信道均衡方法。首先对当前移动船舶通信网络信道均衡技术的研究现状进行分析,设计了移动船舶通信网络信道模型,然后采用蚁群算法找到移动船舶通信网络的最优通信信道,给用户提供最优的通信信道,最后的仿真对比测试结果表明,本文方法可以降低移动船舶通信网络的数据传输误码率,改善移动船舶通信网络的数据吞吐量,具有较好的实际应用价值。     

船舶通信网络安全评估模型研究

随着现代化工业的发展,船舶网络通信系统的复杂程度也逐渐提高,在此背景下,对船舶通信网络的安全评估性能也提出新要求。由于传统的通信网络评估架构难以满足现阶段船舶通信网络发展对数据传输的准确性和安全性的要求。为提高船舶综合安全评价水平,优化其工作性能,对船舶通信网络安全评估体系进行建模,以便更好的对船舶通信网络安全进行评估。首先根据船舶通信网络的特点建立基于神经网络的服务器的安全评估系统,并通过神经网络对船舶通信安全性进行检测,以达到提高安全评估的精确性目标。为了对模型安全评估性能进行验证,设置了仿真实验,实验结果证明,与传统的安全评估系统相比,基于神经网络的船舶通信安全评估系统能够更准确、快速的对网络安全情况进行评估。     

船舶通信网络远程监测数据自动采集方法

受到海上环境的影响,船舶通信网络数据传输实时性受限,为此,提出船舶通信网络远程监测数据自动采集方法。根据船舶在海上航行的时域理论,分析船舶通信网络远程监测数据的边缘频率分布情况,基于冗余数据在船舶通信网络中的密度分析结果,利用滤波器调整了船舶通信网络远程监测数据的参数,提取出船舶通信网络远程监测数据的特征向量,通过计算实际发送远程监测数据的总量,得到远程监测数据的采集总量最大化的约束条件,获取船舶通信网络节点接收数据总量与跳数之间的关系,给出船舶通信网络远程监测数据采集的目标函数,实现船舶通信网络远程监测数据的采集。实验结果表明,提出的船舶通信网络远程监测数据自动采集方法在降低数据冗余度的同时,也可以提高采集效率。     

船舶通信网络异常数据定位技术

普通船舶异常数据定位算法,存在数据位置定位不够准确、定位时间较长等弊端。为有效解决上述问题,设计基于通信网络异常分析的船舶数据定位算法。通过船舶异常信号的稀疏化处理、通信网络的恢复与重构,完成通信网络异常分析。通过船舶数据关键字查询、GNP网络定位格局的搭建、定位最短路径选择,完成基于通信网络异常分析船舶数据定位算法的搭建。设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,可以快速、准确的定位数据所处位置。     

基于无线传感网络的电子航标系统研究

提出了一种基于无线传感器网络(WSNs)技术的新型电子航标系统,该系统采用ZigBee技术,以无线传感器网络为数据传输链路,能够实现航标状态信息、潮汐、水文、气象、船舶航行状态等信息的采集.介绍了该系统的组成及工作原理,进行了通信距离与能耗关系分析,分析结果表明:在通信距离有限的情况下,每个网络节点的功耗,对于航标的太阳能供电系统是完全可以承受的.同时,该系统的网络节点具有低复杂度、低成本等特点,具有广阔的应用前景和推广价值.     

船舶传感器网络中节点定位算法设计

节点定位对于船舶传感器网络具有十分重要的意义,没有节点位置的信息是无用的,经典的船舶传感器网络节点定位算法—DV-hop算法存在定位误差大、速度慢等问题。为了提高船舶传感器网络节点定位结果,设计了改进DV-hop算法的船舶传感器网络节点定位算法。首先对当前船舶传感器网络节点定位算法的研究现状进行分析,找到引起DV-hop算法定位误差大、速度慢的原因,然后采用传感器网络发射信号强度得到节点之间的距离,在此基础上采用DV-hop算法进行船舶传感器网络节点定位,最后进行船舶传感器网络节点定位实验,实验结果表明,本文算法克服了当前船舶传感器网络节点定位误差大的缺陷,其船舶传感器网络节点定位精度不仅明显高于DV-hop算法,而且船舶传感器网络节点所耗费的时间更少,获得了整体效果更佳的船舶传感器网络节点结果。