嵌入式船舶人员落水搜救控制系统的设计与研究

船舶作为重要的交通运输工具,会遭遇恶劣的天气和海况等不利因素,严重时会导致人员落水,因此对于船舶上落水人员的搜救工作就显得尤为重要。本文结合GPS定位技术和Zig Bee无线通信技术,设计嵌入式的船舶人员落水搜救控制系统,并利用电子海图系统的强大功能,实现对船舶落水人员的实时跟踪显示以及绘制落水人员相对基站的轨迹动态。该系统对于准确、快速开展落水人员定位和搜救工作可以起到重要的作用。     

基于AIS和ECDIS的人员落水应急报警与示位系统的研发

简要介绍了利用自动识别系统(AIS)和电子海图信息与显示系统(ECDIS)设计研发的人员落水应急报警与示位系统,该系统采用GPS/北斗定位模块实现落水人员的定位问题,采用AIS进行信息的传递,采用C/S架构实现报警信息显示的功能。该系统可以实现人员落水后的迅速定位,并发出报警信号,提醒船台及附近船舶及时采取搜救措施。     

一种水上搜救机器人系统设计与实现

针对传统救援船舶受抗风浪能力和操控能力的限制,在恶劣天气条件下救援落水人员成功率不高的问题,设计了一款能够适应恶劣海况,而且能灵活抵近落水人员并直接施救的水上搜救机器人。该机器人系统由岸基控制子系统和机器人子系统组成,机体采用等角三浮筒结构布置,利用推进器差速原理实现机器人转向和机动控制。通过设计基于机器视觉的水面目标检测方法实现对落水人员的检测与识别,通过基于S面控制算法和LOS制导算法,实现了对一定范围内落水人员搜寻路径跟踪控制,利用滑模镇定控制算法实现了搜救机器人救援状态下的点镇定控制。水上实测证明,本文设计的搜救机器人整体结构设计合理,目标识别、运动控制算法运行稳定,救援能力达到了预期的设计目标。     

基于GPS和BDS的舰员落水报警定位系统设计

随着舰船装备的快速发展以及在复杂多变的海上航行环境影响下,舰船人员落水事故时有发生,如何及时开展搜救工作、保障人员生命安全凸显得十分重要。本文首先介绍了国内外关于落水人员搜救定位的研究现状,然后详细阐述了一种基于双定位的落水报警及定位系统,对其系统架构和功能设计进行了说明,紧接着对系统实现相关的几个关键技术进行了分析,最后对研究工作进行了小结和展望。     

基于AIS人员落水应急示位系统的研究与实现

历年来,船上人员落水事故频繁发生,如果不能确定落水人员的确切位置,搜救工作很难进行。针对这一现象,研究并实现了基于 AIS 的人员落水应急示位系统,系统应用AIS（自动识别系统）和GPS（全球定位系统）两种技术,能够及时向岸上AIS基站以及配备有AIS装备的船舶发送求救信号,该信号可较为准确地给出落水人员现处位置并实时监测其位置变化。这两项技术的应用使得该系统比传统的救生装置速度更快、效率更高,为搜救人员提供更可靠的信息,从而大大减少搜救人员的工作量,降低因人员落水造成的伤亡事件的发生率。     

基于红外成像的海上搜救嵌入式系统设计

为解决常规海上搜救嵌入式系统在夜晚以及能见度较低的海域搜救识别能力较低的不足,提出基于红外成像的海上搜救嵌入式系统设计。红外成像端硬件设计及海上搜救嵌入端硬件设计,海上搜救嵌入式系统硬件设计;依托红外成像海上搜救嵌入系统软件架构及软件通信设计,实现海上搜救嵌入式系统软件设计,完成提出的基于红外成像的海上搜救嵌入式系统设计。试验数据表明,提出的海上搜救嵌入式系统较常规海上搜救嵌入式系统,海域搜救识别能力提高56.28%,适合全天候海上搜救。     

舰载网络中未知协议识别方法研究与仿真

舰载网络通信中,由于舰船的自组织特性和过往船只的不确定性,通常会受到未知协议的通信求情,对舰载网络中的未知协议有效识别,提高舰载网络通信链路存活性和稳定性。目前舰载网络未知协议识别采用的是端口路由分层识别方法,存在通信信号传输的保真度不好,路由开销大等问题,提出一种基于高阶谱包络调制的舰载网络中的未知协议识别方法。构建舰载网络通信的系统模型,对舰载网络进行路由分簇设计,对舰载网络通信中的未知协议进行多接口多信道的自组织网络分配,采用高阶谱包络调制方法对通信信号进行特征提取和动态融合,实现对舰载网络中的未知协议的优化识别。仿真结果表明,采用该算法能有效实现舰载网络中的未知协议的特征提取和识别,提高了通信链路的存活时间,降低舰载网络通信的误码率。     

强风浪下基于遥感图像的海上船舶定位方法

为了提高海上船舶的强风浪下定位性能,提出基于遥感图像特征提取的强风浪下海上船舶定位方法。采用遥感探测方法进行船舶图像采集,对采集的强风浪下海上船舶遥感图像进行降噪处理,采用多尺度小波分解方法进行船舶遥感图像的块分割,实现对船舶遥感图像的边缘轮廓特征提取,根据船舶遥感图像的边缘轮廓特征进行海上船舶跟踪定位,实现强风浪下海上船舶遥感图像的融合跟踪和定位识别。仿真结果表明,采用该方法进行海上船舶定位的准确度较高,输出图像的质量较好,提高了船舶定位识别的鲁棒性。     

基于视觉搜索的舰船跟踪方法研究与仿真

基于视觉图像处理方法实现对舰船目标的跟踪识别,提高对舰船目标的搜索和打击能力。传统方法采用舰船目标轮廓亮点检测方法实现对目标的视觉搜索,在图像模糊和背景干扰较强时,检测效果不好。本文提出一种基于相邻帧补偿和尺度不变特征变换的舰船视觉搜索跟踪算法。为提高舰船目标图像视觉特征采集的清晰度和稳定性,采用电子稳像技术对舰船视觉信息采集进行直方图均衡处理,采用尺度不变特征变换SIFT技术对舰船目标进行角点特征提取。采用相邻帧补偿技术进行背景干扰滤波,在相邻两帧之间求解舰船的运动参量,实现对舰船目标的视觉搜索和跟踪。仿真实验表明,采用该算法实现对舰船目标的视觉搜索跟踪,舰船视觉特征的稳像性能较好,对舰船目标的准确识别率较高,展示了较好的应用价值。     

基于航拍图像的海上目标定位系统

针对海事闭路电视(CCTV)系统未能直接通过视频图像获得海上目标位置信息的现状,提出一种基于航拍图像的海上目标定位系统.该系统基于Visual C++开发平台,以模块化设计思路,实现基于航拍图像的海上目标定位功能.介绍系统组成、主要功能、概位算法以及该定位系统在海事监管、海上搜救中的应用.该定位系统可弥补海事CCTV监管的不足,提升海事监管、海上搜救的效率.