内河船舶智能航行系统设计与实现

为进一步提高内河船舶的智能化和信息化水平,定义面向内河的船舶智能航行系统的概念,提出智能航行系统的框架结构。根据船舶通导设备及岸基云服务平台提供的信息支撑,设计12种智能预报警的类型、语音服务内容和图标,介绍偏航及桥区等智能预报警的算法流程,并最终展示语音、警报灯和图标3种形式的智能预报警显示效果。该系统可实现船舶航行全过程中的智能预报警功能。     

探讨AIS在保障水上交通安全中的作用

船舶自动识别系统(AIS)作为一种新型的船用助航通信系统,其开发使用的主要目的通过为船舶驾驶人员提供更加精确、详细的航行环境信息,从而保证船舶航行安全、提高船舶航行效率和海上航行的安全性。本文通过对AIS概念、功能和组成等的介绍,以及对目前AIS在保障水上交通安全中发挥的作用的探讨,延伸了AIS的初始开发功能,为水上安全工作者充分应用AIS提供参考。     

船舶自动识别系统(AIS)介绍

介绍了船舶自动识别系统AIS的概念和功能,说明了AIS与雷达监控同屏的可行性,强调了AIS实施以后对现有VTS、船舶航行及避碰、助航标志及信息的影响,提出了内河实施AIS尚需解决的问题。     

船舶大型车辆舱诱导通风射流场仿真和系统优化

本文阐述了诱导通风技术在船舶大型车辆舱通风设计中的优越性,并进一步结合理论分析计算和计算机流场仿真的方法研究了诱导通风装置的射流性能及空间射流场。这项研究提供了影响诱导通风效果的主要因素,为船舶大型舱室通风系统的设计提供了新方法。     

船舶自动识别系统(AIS)介绍

介绍了船舶自动识别系统AIS的概念和功能,说明了AIS与雷达监控同屏的可行性,强调了AIS实施以后对现有VTS、船舶航行及避碰、助航标志及信息的影响,提出了内河实施AIS尚需解决的问题.     

船舶航行的风险体系分析与规范化安全评估

介绍了规范化安全评估方法和风险分析理论,以及开展船舶航行风险分析的意义,引入船舶航行风险分析的概念,初步建立了船舶航行风险体系结构,并提出了船舶航行风险分析的主要任务。     

内河航标维护船监控系统设计研究

文章分析了内河航标船舶数字化监控系统的功能需求,提出了由数据采集、数据传输和数据应用3个子系统组成的系统整体架构,设计了船岸通信协议,构建了内河航标船舶机舱监控系统与船舶航行状态监控系统,同时开发了航标维护船舶信息管理软件。     

智能船舶航行系统测试的方法与体系

如何对智能船舶航行系统进行测试，是世界各国及相关国际组织在智能船舶发展过程中面临的一个重大挑战。在机器学习(Machine Learning, ML)、人工智能(Artificial intelligence, AI)等技术大量应用的背景下，传统的导航系统测试方法已难以有效覆盖智能航行技术的新特征。本文在概述与分析了智能船舶航行系统的功能特征和测试需求基础上，总结了现有智能系统测试方法的优缺点，提出了智能船舶航行系统测试思路和方法，并构建了一种以场景为中心，多种测试方法协同的智能船舶航行系统测试体系，旨在提高系统研发测试效率，促进智能船舶产业发展。     

基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现

为解决常规船舶航行视频采集系统在复杂海况环境下,存在视频采集分辨能力较低的不足,提出了基于FPGA的船舶航行视频采集系统设计与实现。依托船舶航行视频采集系统执行机构设计、控制电路设计,实现了系统硬件设计;基于船舶航行视频采集系统网关结构设计、控制过程设计,完成了系统软件设计,实现了FPGA的船舶航行视频采集系统设计。试验数据表明,提出的船舶航行视频采集系统较常规船舶航行视频采集系统,视频采集分辨能力提高47.82%,适合在复杂海况下进行视频采集。     

复杂航行环境船舶航行异常监控系统

传统船舶航行异常监测系统,在复杂航行环境下无法对轨迹信号图像作出正确判定,导致船舶航行监测结果与实际航行监测要求偏差较大,影响船舶正常航行安全。因此提出复杂航行环境船舶航行异常监控系统软件设计。利用卡尔曼滤波算法,建立航行轨迹图像数据高帧率采集硬件,获取高清轨迹图像数据;软件功能主要分为轨迹图像信号建模、轨迹图像模型信号的异常处理与异常轨迹像素的平滑提取3部分;通过仿真对比数据,证明提出系统在复杂航行环境下,能够有效提升异常轨迹监测识别率22.34%。     

内河繁忙水域船舶航行风险平行管控系统设计

基于平行控制的原理提出内河繁忙水域船舶航行风险管控系统的设计方法,并对其结构和关键技术进行研究。阐述船舶航行风险管控平行控制的基本原理;构建内河繁忙水域船舶航行风险平行管控系统的框架并介绍其功能;探讨内河繁忙水域船舶航行风险平行管控系统的关键技术。通过研究,为提高内河繁忙水域船舶交通安全监管的科学化和智能化,减少船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services,VTS)监管水域船舶航行安全监管中的人为失误,减轻海事监管人员的工作压力,降低船舶航行风险提供参考,推动智慧海事的发展。     

船舶自动航行系统的现状与发展

介绍了船舶自动航行系统的组成和功能 ,对国内外自动航行系统的技术水平进行了分析和比较 ,阐述了系统在功能、软件、人机界面等诸多方面的现状与发展方向     

大型船舶航行的风险分析与风险控制

安全科学的发展要求从传统的事故管理转变为风险管理。在构建船舶航行系统风险的基础上,通过船舶航行事故统计和船舶航行作业规范化安全评估,对目前大型船舶航行的风险构成、影响因素进行定量研究,提出了大型船舶航行的风险矩阵,并就船舶航行的风险控制提出一些措施。     

船舶在航行过渡区的危险性评价方法研究

在最近对船舶航行危险性研究成果的基础上,根据船舶所处的不同航行水域而面临的航行危险性程度不同的特点,首次提出了“航行过渡区”概念。并应用模糊集理论,提出船舶在“航行过渡区”的危险性评价模型。这对于航海模拟器训练和实船上的船舶航行危险性评价有重要意义。     

解析船舶安全航行的桥楼航行值班报警系统

桥楼航行值班报警系统(BNWAS)旨在通过安全监视功能来监视驾驶室值班员的活动,当值班驾驶员(OOW)失去履行其职责的能力而发出警报时,以尽可能避免与驾驶台操作有关的海上事故[1-2]。该系统对海上船舶的安全航行尤为重要,但仍存在某些不足。通过对该系统组成、功能和原理的分析,提出使用中的一些疑惑和自己的理解及建议,为提高船舶安全航行提供参考。     

AIS在船舶安全航行中的应用

分析船舶自动识别系统(AIS)组成、功能特点及其在船舶航行安全方面的应用,针对AIS系统在船位精度、航向显示、航速显示等方面的不足,探讨在实际使用过程中,如何合理运用AIS、VTS、ARPA等助航设备,确保船舶海上航行安全。     

面向智能航行的货船“航行脑”概念设计

提出"航行脑"系统的概念设计。该系统是服务于船舶智能航行的人工智能系统,由感知、认知和决策执行等3个功能空间组成。"感知空间"获取船舶在航环境和自身状态信息;"认知空间"根据感知的信息抽象出航行态势,实现自身状态辨识,最终基于人工驾驶记录和机器学习建立智能船舶驾驶行为谱;"决策执行空间"利用"感知空间"反馈的信息修正"认知空间"的态势认知,在驾驶行为谱的支持下实现对智能船舶的鲁棒控制。分析"航行脑"系统的"感知空间""认知空间"和"决策执行空间"等关键技术,并展望"航行脑"系统在智能货船上的应用,以实现货船的智能航行,达到减少配员、降低排放和提高船舶航行安全性的目的。     

基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计

为了提高船舶航行的安全性,构建船舶航行安全自动评估系统,提出基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计方法。采用航向陀螺仪、三轴磁力计等敏感传感器进行船舶航行姿态参数采集,根据采集的船舶航行姿态数据进行大数据特征重组,建立船舶航行姿态参量大数据库,设计数据访问调度和参数融合算法,进行船舶航行安全大数据信息调度和特征分析,进而实现船舶航行安全自动评估。在嵌入式ARM环境下进行系统的软件开发,实现系统优化设计。仿真结果表明,采用该系统进行船舶航行安全自动评估的准确性较好,船舶航行安全信息大数据访问调度的实时性较高。     

基于云计算平台的船舶航行数据实时快速采集系统设计

为给船舶航行控制、运维等提供数据,设计基于云计算平台的船舶航行数据实时快速采集系统。该系统数据源模块利用数据采集装置采集船舶实时航行数据,通过接收机和广播信号将其传输到DDN网络模块内,该网络模块通过路由器、交换机等将船舶航行数据传输到服务模块内,该模块通过采集服务和其他服务内的单元执行数据采集、数据异常分析、告警以及采集远程控制等功能,并将数据采集、分析等结果传输到应用模块内,应用模块通过数据实时显示、数据查询等单元为用户提供数据采集与分析等结果。实验表明,该系统采集船舶航行数据较为精准,且采集数据的实时性较好。     

智能新能源船舶的概念及关键技术

绿色和智能是当前船舶技术的发展趋势。文章首先提出了智能新能源船舶的概念,并介绍了智能新能源船舶的内涵、特点和系统构成;然后,从船舶航行、动力和推进3个方面分析了智能新能源船舶的关键技术;最后,对智能新能源船舶的未来发展进行展望。研究结果可为船舶的创新研究提供技术支持,引领船舶技术转型升级的发展方向。