航行控制算法的智能评估架构设计

控制算法测试验证评估是确保智能船舶航行性能可靠性和安全性的关键。本文梳理了国内外智能评估技术的发展现状,以Transas船舶航行模拟器为船舶智能航行虚拟测试平台,进行航行控制算法测试评估。根据船舶直线段和弯曲段航行特征建立评估指标,提出航行控制算法智能评估系统的设计思路、框架结构和构建流程,初步建立虚拟仿真测试下的船舶航行控制算法智能评估体系,指出该智能评估系统所涉及的关键技术。基于以上研究,对船舶航行控制算法虚拟测试评估技术和未来改进方向进行总结。     

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...     

基于自动控制的两船并行航行自航模型测试平台

针对海上两船并行航行的自动航行控制模型试验需求,专门研制了基于六自由度光学系统的基于自动控制的模型测试平台.文章阐述了该测试平台的组成、功能和使用方法,并分析其相比于传统测试设备的特色和优势.利用该测试平台在中国船舶及海洋工程设计研究院(MARIC)大型拖曳水池中开展了两船并行航行模型试验,验证该测试平台的有效性.该项研究为自动航行控制技术在海上两船并行航行中的应用奠定了扎实的基础,并为此类先进测试平台的研发提供参考.     

浮态节能技术在某型集装箱船上的应用

为使集装箱船能在保持或增加运力的同时大幅减少燃油消耗,从而降低对环境的有害影响,针对营运中的船舶,提出运用浮态节能技术。以某型集装箱船1 a的营运航行资料为基础,统计分析该型船实际运营的航速范围和载重范围,并在该范围内开展一系列的船舶模型试验。对试验结果进行计算分析,并以此开发应用于实船的"浮态节能系统",通过实船测试验证浮态节能的效果。结果表明:浮态调整具有较好的节能效果,基于模型试验开发的浮态节能系统可准确评估船舶的性能,并能指导浮态调整达到节能的目的,具有较高的可靠性。     

船舶智能航行的物理测试平台设计及应用

受测试成本、安全性、可靠性等因素的制约,需要依托以模型船为载体的物理实验平台实现从虚拟仿真测试到全尺寸实船测试之间的过渡。本文基于“航行脑”系统体系架构设计思想,采用船-岸-云分布式监控与数据采集架构,研发由能源管理、感知、决策、执行、通信等模块组成的船舶智能航行功能物理试验平台,打造“求新”系列缩尺比自航船模。开展回转试验、Z形试验、单船自主循迹、船舶编队等测试,验证了系统的有效性,并提出未来改进方向。     

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标.由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到.上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性.监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测.     

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标。由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到。上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性。监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测。     

船用传感器简易测试与校验

传感器能否正常工作是船舶各种控制设备正常运行的先决条件之一。因此,船舶应定期对各种传感器和系统设备进行测试、校验和调整,为船舶航行安全和实施无人机舱管理提供保障。文章根据实船管理经验介绍了几种传感器简易测试与校验方法。     

船舶操纵性能测试系统研究与开发

介绍了一种船舶操纵性测试系统的组成、原理和软件实现。操纵性测试仪利用DGPS数据,通过软件实现《GB/T 3471-2011海船系泊及航行实验通则》中规定的动态测试项目。通过实船测试验证了该船舶操纵性测试系统的稳定性、可靠性,其测试数据对船舶设计人员和操纵人员具有一定参考价值。     

船舶操纵性能测试技术

船舶操纵性能是新造船安全性能评价的重要指标之一.本文对船舶操纵性能测试技术的发展和主要船舶性能评价指标进行了介绍,同时通过实船测试,对船舶回转试验、航向稳定性试验、Z形操纵试验、惯性试验进行了测试和数据处理,并通过新造船操纵性能衡准方法的分析和数值选取,对船舶操纵性能进行了评价.     

实际海浪环境中舰船大尺度模型试验研究进展

目前对舰船总体性能的研究主要是依靠数值计算、水池模型试验、实际海浪环境大尺度模型试验以及实船海试等方法,以上各种方法均有一定的适用范围.实际海浪环境中舰船大尺度模型试验技术是采用适当缩尺比的自航船模在自然水域环境中进行的试验,可以研究舰船在开阔海域自由航行状态下的各项航行性能.分析各种舰船总体性能研究方法的优缺点,针对目前舰船总体性能理论与试验研究存在的问题分析开展舰船大尺度模型海上试验研究的必要性,综述国内外大尺度模型试验技术的发展现状,最后针对该试验技术中的关键技术及热点问题进行总结与展望.     

基于虚拟仪器技术的便携式线路板自动测试系统研究

本文研究了基于虚拟仪器技术的便携式自动测试系统,针对某具体设备分析了系统的工作原理,介绍了虚拟仪器的硬件和软件设计,研制出了一套自动测试系统,试验表明该系统具备实时的故障监控和排除能力.     

基于虚拟仪器的船舶电机测试与监测系统

以虚拟仪器技术构建了电机测试与监测系统平台,给出相关的硬件实现和软件设计流程,实现了多路电压与电流的数据采集、数据管理, 并根据相关理论和所测得电压和电流信号的相关参数计算出电机的输入功率、功率因数等其他物理量,实现了实时数据监测.试验结果表明,测试效果良好,验证了测试与监测系统的可行性和有效性.     

4.6万t大型多功能化学品船船型研究

介绍 4.6万 t大型化学品运输船主尺度分析、船体线型设计及优化试验研究全部结果 ,并提供了实船试航与船模试验结果的分析比较 ,该船与国际上同类船舶比较 ,为经济高效节能船型     

水声定位精度的评估标校方法

文章从分析定位标定系统海试数据处理结果入手,提出利用拟合检定方法评估水声测量定位精度。仿真测试和海试数据验证结果表明,利用拟合检定方法评估的水声定位精度比实际标定精度偏小,基本可以反映实际测量数据的标定精度,作出置信分析的拟合评估精度值更接近实际标定精度值。此方法可以作为定位标定的补充,给出测量精度指标的估计值。     

某集装箱船实船与模型试验相关分析

本文对某集装箱船模型试验预报结果及5条姊妹船实船试航数据进行了相关分析。同一型船因为实际试航海况的差异，采用ISO15016:2015的方法进行修正后，得到的功率相关因子值有一定差异。这主要因该修正方法还是难以考虑到实际试航时各种复杂的气象、海况及水文条件。该方法虽存有一定的近似和不周之处，但其修正后的结果通常还是可以用于常规的航速预报，有一定的可信度，但与在标准试航条件下所测得的结果还是会有一定的差异。     

基于万维引擎的船舶倾斜试验虚拟仿真系统

针对以往船舶倾斜试验受试验条件影响等因素只能进行理论知识的学习问题,提出基于虚拟现实的实现方法。为实现倾斜试验虚拟仿真的作业过程,在系统中使用船舶的倾斜运动算法和Extrude Line Tool及Editable Poly的建模方法等。通过3Ds Max建模软件、Unity3D和万维引擎等混合编程的手段,针对排水量为64 000 t散货船开发一套倾斜试验虚拟仿真系统。经过对该系统测试应用,并将试验数据与实际值对比分析,试验数据误差在规定范围内,该系统符合设计使用要求。     

基于OpenGL的虚拟场景生成技术

介绍了虚拟地形场景生成的基本技术,说明了规则格网方法的地形建模方法。使用线性迭加法模拟了海浪并加以绘制,并描述了树木、天空、船只、道路等自然景观的建模过程;给出了一种在PC环境中使用OpenGL图形接口和Visual C＋＋开发虚拟地形场景的技术和方法.讨论了虚拟场景的实时绘制技术,利用多线程技术实现了三维虚拟地形的实时绘制,绘制速度基本达到实时绘制的要求.最后,给出了一个虚拟地形场景的实例,并实现了人机交互,可以进行实时漫游。     

基于PXI和虚拟仪器的汽车发动机电控单元测试系统

论述了基于PXI总线和虚拟仪器的自动化测试系统的实现方案,采用标准的数据采集卡、DMM卡、模拟输入输出（AIO）卡以及专门设计的信号调理电路等资源组成了测试系统的硬件系统．本文自动测试系统的软件开发采用了虚拟仪器软件平台上最流行的LabVIEW,LabVIEW开发的特点是软件结构简单、容易上手,广泛为各行业的工程师所使用．由于整个发动机电控单元的测试项目很多,并且需要进行多个产品的并行测试,因此本文外选用了TestStand作为测试执行管理软件．实验运行表明,本系统运行稳定,测试结果可靠．