海洋环境数值预报资料对海上船舶航行安全性模式的探讨

主要分析海洋环境预报资料,如海浪和海上能见度等海洋环境因素对海上船舶航行安全性影响较大。特别在引入海浪和能见度安全分析因素(影响基数)的基础上,建立有效的海洋船舶航行安全指数(航行指数),并分析和讨论了船舶航行指数给海上船舶航行安全性预报带来的效益和应用前景,最后对海洋船舶航行安全指数在航海应用上进行总结。     

船舶气象仪测试系统中AVR单片机的应用

为了更好地进行海洋开发,必须对海洋环境进行提前监测。得益于电子技术和计算机技术的发展,海洋监测的硬件和软件都经历了快速的迭代。其中,船舶气象仪是非常关键的设备之一。通过自带的各类定制化传感器,船舶气象仪可以实时监测到各种需要的海洋环境信息,为船舶的海洋活动提供指导。本文将基于AVR单片机,设计一种模块化和稳定的船舶监测气象仪测试系统。     

船舶主动式波浪补偿控制系统的设计与开发

随着海洋经济的快速崛起,越来越多的船舶需要在非常恶劣的环境中行驶,但是由于船舶的吨位和体积有很大的不同,必须使船舶的主动控制系统尽可能满足不同的航行要求,因此本文主要研究了船舶主动式波浪补偿控制系统,能够在一定程度上帮助船舶克服各种恶劣的海洋环境,保证船舶的航行安全,文中结合了船舶控制系统的特点,设计了基于PID的模糊控制算法,在简化控制步骤的同时,还可以进一步降低控制成本,有利于后期的推广应用。     

不可估测因素影响下船舶航行安全性分析

在航运事业中最重要的目标在于保证海上船舶航行安全准确。而航运事业受多种因素影响,为提高航海安全性,对海上船舶航行影响进行调查和分析,并通过相关调查数据对航海安全影响因素参数进行统计、对航行指数进行计算、对海上船舶航行安全预报应用作初步探讨。对海洋环境预报资料安全性影响因素和船舶内在安全影响因素进行了系统分析,根据调查数据,建立有效的海洋船舶航行安全航行指数,并分析和讨论了船舶航行指数安全性预报带来的效益和应用前景,最后对海洋船舶航行安全指数在航海应用上进行总结。     

动力定位船舶模糊解耦定速航行控制算法

[目的]在海洋石油开采、湖泊水质监测等领域,为了实现船舶自主定位及自主航行,需对动力定位船舶的航速予以控制。[方法]建立船舶三自由度(3-DOF)运动模型,提出基于模糊解耦控制的船舶定速航行控制算法。针对被控对象的建模误差,分别设计纵荡、横荡和艏摇回路模糊控制器。针对横荡与艏摇回路变量之间的耦合问题,采用前馈补偿解耦环节来消除控制量之间的相互影响。[结果]定速航行控制仿真平台的实验结果表明,该模糊解耦控制算法的动态性能好、稳态精度高,且具有一定的鲁棒性。[结论]研究成果可为船舶定速航行的精确控制提供参考。     

水下无人船构建海洋环境监测系统研究

传统海洋环境监测是通过人工采集海水样品,在实验室进行数据分析。海水样本在采集和运输过程中容易被污染,进而降低监测数据的精准性,为此设计了一种水下无人船构建海洋环境监测系统。硬件系统通过选择高频率、高分辨率的传感器左右分割数据,进而设置监测电源的电路接口来完成构建。设计基于C语言的下位机,以及LabView平台的上位机程序,完成系统软件程序构建,实现无人航行船水下监测。实验结果表明,水下无人船构建的海洋环境监测系统,在没有破坏原本海洋环境样本数据的基础上,提高了精准度。     

海洋环境预测数据在船舶航行控制中的应用

在以往的船舶航行控制中,计算船舶在不规则波中的幅值响应函数时未考虑环境因素,使船舶在不规则波中耐波性较差。为此,提出海洋环境预测数据在船舶航行控制中的应用。改进海洋环境预测数据关系模式,以时间和维度为条件查询所需数据,以数据为依据,计算船舶航行运动参数,将各项参数作为控制输入序列,通过离散控制达到控制船舶航行的目的。实验结果表明,与其他技术的控制方法相比,应用海洋环境预测数据的航行控制方法耐波性的各项指标均在衡准范围内,说明该控制方法的耐波形更好。     

极地航行船舶及海洋平台防冰和除冰技术研究进展

极地具有气候环境极端恶劣、海气交换强烈、湿度很大等特点,在此航行(或冰区航行)的船舶和海洋平台结构表面极易形成覆冰,它不仅影响设备操作,更直接威胁到船舶和海洋平台的安全。对国内外极地航行船舶及海洋平台防冰和除冰技术的现状进行综述。首先,介绍覆冰对极地航行船舶及海洋平台不同部位的影响和危害程度。然后,归纳和分析国内外现有防冰和除冰方法与技术,包括电加热、红外线、超声导波等主动除冰方法,以及超疏水涂层、牺牲性涂层、水润滑涂层以及低交联度界面滑移涂层等被动除冰方法。最后,总结现有防冰和除冰技术在极地航行船舶及海洋平台上的适用性及优缺点,为极地航行船舶及海洋平台的防除冰设计提供参考。     

进化粒子群优化算法在船舶纵向运动参数辨识算法设计中的应用

我国航运事业飞速发展,各种类型和用途的船舶被制造出来,以满足经济发展的需要。而在复杂的海洋环境航行时,由于天气环境可能会非常恶劣,船舶的航行安全受到了严重的威胁。而基于进化粒子群优化算法的控制系统,能够有效对运动参数进行优化,从而避免发生意外,船舶纵向运动的控制是本文的研究重点。由于船舶的纵向控制需要多个系统联合同时进行,需要对众多的相关参数进行时序上的优化,从而找到最优的一组运动模态,以提高航行的安全性。     

基于船舶大数据平台的物联网数据挖掘研究

海上监测平台通过传感器网络获取大量的海洋环境数据和船舶航行数据,由于作业平台的网络不稳定,数据来源广、类型多,不便于管理,因此,设计合理的船舶数据平台管理系统有重要意义。本研究充分结合物联网技术和传感器融合技术,对船舶大数据平台的数据管理和数据挖掘进行了系统的研究,并设计了一种聚类数据挖掘算法和数据挖掘引擎。