基于LoRa技术的船舶航行环境智能监测系统

传统船舶航行环境监测系统无法将异常数据识别与动态实时预警相关联,导致系统识别过程与预警输出之间存在时间误差。为此,提出基于LoRa技术的船舶航行环境智能监测系统。基于LoRa技术创建系统框架,重构系统硬件,在此基础上,结合LoRa技术传输特征,对航行数据进行LoRa协议特征优化,同时,对航行状态输出阈值进行动态调整,实现LoRa网络下监测数据的实时共享。实验结果表明,提出设计的监测系统,能够有效缩短数据输出时的误差量,且满足实际应用技术要求。     

网络优化调度算法在船舶数据通信中的应用

传统船舶数据通信方法能完成低频带数据通信任务,但针对频带超过500 MHz数据通信,存在数据信号不稳定传输失真率较高的问题。为此提出网络优化调度算法在船舶数据通信中的应用。在网络优化调度算法中导入TPS事务处理系统,使用PMS过程监视系统对船舶数据通信链进行监控调度,采用IC外围控制方式对整合数据流进行合理分配,实现船舶数据通信结构层优化;利用全频段连接方法以及数据分离法,实现船舶数据通信性能的提升。实验数据表明,设计网络优化调度算法导入船舶数据通信中,比传统方法在全频带环境下信号稳定度提升6%,数据失真率下降37.89%。     

多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制研究

为解决传统冗余支路船舶电机伺服控制方法存在控制精度较低的不足,提出多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制研究。基于被控参量的获取,利用传感机构以及参数的计算,对控制器进行编译,利用伴运行模式,实现船舶电机伺服控制器的驱动与执行,完成多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制研究,试验数据表明,提出的控制方法较传统控制方法,控制精度提升44.63%,适合与多状态并联冗余支路的船舶电机伺服控制。     

单片机船舶导航自动控制系统

在传统船舶导航自动控制系统中,导航角度与控制角度存在一定的偏差,导致船舶实际输出控制量超出导航偏差修正范围,自动控制变量精度降低。为了提升自动控制系统的控制精度,提出采用单片机的船舶导航自动控制系统。利用单片机的高度集成性,建立导航信号与控制器信号的容错处理框架。在框架基础上,对导航角度与控制量之间的偏差进行高精度计算。获得高精度偏差系数后,根据偏差系数对控制量进行容错控制计算,从而提升船舶导航自动控制精度。最后,通过与传统控制系统的控制精度对比实验,证明提出设计系统的有效性。     

基于VR技术的移动信号网络海面覆盖控制研究

为精准控制行驶船舶的航行传输信息,提出一种基于VR技术的移动信号网络海面覆盖控制方法。分别计算移动信号的上限所及范围及下限所及范围,完成VR技术下网络海面覆盖域区间的确定。在此基础上,搭建海面移动信号处置体系,按照覆盖差量的求取原则,处置控制权限的阈值参数,实现VR技术下移动信号网络海面覆盖控制研究。对比实验结果表明,与传统TVP-VAR型控制策略相比,应用新型覆盖控制方法后,DVS指标最大值由0.28提升至0.74,船舶航行传输信息得到实时精准控制。     

船舶通信信号传输算法优化

船舶通信信号在传输过程中,为了提升信号的清晰度与传输能力,通过滤波器内的滤波算法对信号噪声进行降噪处理。但是,传统滤波算法在噪声去除过程中,由于未分离正常通信信号与噪声信号,导致滤除噪声过程中对相邻正常信号造成损伤,降低信道传输码率,影响信号传输速率。为此,提出船舶通信信号传输算法优化。通过对通信信号建立船舶通信信号分布模型,获得信道内正常信号与噪声信号的分布状态;在优化算法中引入噪声分离策略,将噪声信号源与正常信号源进行分离;通过多标签抗扰算法对分离噪声源进行抑制消除,从而达到清晰信号,提升传输速率的目的。对比实验数据表明,采用提出算法优化后通信信号的传输速率与清晰度,明显优于传统传输算法,更适合实际船舶通信信号传输应用。     

基于电压差包络线无线控制的 港船无缝接岸电装置

文章研究了基于电压差包络线的港船接岸电智能无线信息控制装置。无线信息装置根据船电与岸电电压、频率、相位的不同形成电压差包络线,检测包络线最低点控制合闸,以完成船电与岸电无冲击电流的无缝连接,从而提高船舶接岸电的时效性,实现船舶节能和港口环保。利用无线扩频技术LoRa进行无线传输,通过船舶无线模块和岸上无线模块之间的信号传输与协同工作,使船舶靠泊后能够快速方便地接岸电,这对于提高船舶靠泊后接岸电的操作效率和缩短船舶靠港时间有很大的帮助。     

近距离船舶无线移动交互信号传输方法研究

传统近距离船舶无线移动交互信号传输方法能够完成交互信号的传输,但受环境干扰因素响应大,为此提出近距离船舶无线移动交互信号传输方法研究。采用无线射频交互信号传输方式,利用相位补偿模块进行高稳态的射频信号传输;依托无线交互信号链路设计,完成交互信号的编码译码设置,从而实现近距离船舶无线移动交互信号传输。实验数据表明,该设计方法较传统设计方法综合响应时间提升24.44%,且具有较高的传输稳定性。     

船舶电力信号同步的自适应控制

电力系统的正常运转对于在海上航行的船舶十分重要,对电力信号进行在线实时控制,对于船舶的正常航行具有十分重要的意义。针对传统的常规控制系统控制精度低,控制实时性差等不足,设计出了船舶电力信号同步自适应控制系统,首先构建出了船舶电力信号同步自适应控制系统,然后对其控制特点与控制方法进行了分析,最后对船舶电力信号控制进行有效性测试,实验结果表明,本文提出的电力信号同步自适应控制系统的控制精度与实时性能均高于常规控制系统,表明本文所提出的自适应控制系统具有更高的稳定性与收敛性,比常规电力控制系统具有更高的实用价值。     

蚁群优化PID的船舶逆变器控制

船舶逆变器是一种具有强耦合的非线性系统,为了提高船舶逆变器的控制精度,设计了基于蚁群优化PID的船舶逆变器控制方法,首先对当前船舶逆变器控制的研究现状进行分析,找出当前控制方法存在的缺陷,然后建立船舶逆变器的PID控制器数学模型,并采用蚁群算法对PID控制器的参数进行在线整定和优化,最后采用仿真测试对蚁群优化PID的船舶逆变器控制方法进行验证性分析,本文方法获得十分理想的船舶逆变器控制结果,尤其在受到外界干扰时,其船舶逆变器控制优越性更加明显。