基于法向一致性的船体板架结构点云识别

船舶智能制造、数字孪生等技术的发展提出了从测量数据逆向重构船体结构模型的需求。由于三维激光扫描数据量巨大，点云特征识别和逆向建模是研究热点之一。由于常规的识别算法在非均匀分布和形状复杂的点云中存在明显的误差，因此提出基于表面法向一致性和高斯混合模型的板架结构识别方法，并应用于船舱三维点云的逆向建模。算法经过试验验证可行，能够可靠的实现船舱点云中平面特征提取，并应用于船舱逆向建模软件的实现。     

船壳换板修理中两种线型复原方式的比较

船壳换板是船舶修理工作中常见的修理项目。船壳换板的原因大致有两个:一是原船的运营一段时间以后,船壳外板因电化锈蚀、海水剥蚀及海洋附着生物的侵蚀,造成船壳板厚度降低或出现批量凹坑从而降低船体结构强度,危及航行安全;另一个是船舶在航行中与海上异物、礁石等或其他船舶刮蹭,造成船壳板变形或损坏。针对不同原因的外板换板,根据资料准备不同的条件,作者在这里讲述从结构图复原线型和三维测量仪器测取数据复原线型两种复原方法,并比较它们的适用差异。     

基于增强型学习算法的船舶运动混合智能控制

船舶航向控制与航行的安全性、可操纵性和经济性密切相关。本文将增强型学习算法与混合智能技术相结合，应用于船舶运动航向控制，克服了通常混合智能算法的学习需要一定数量样本数据的缺陷，又有发挥各种智能算法的优势。仿真结果表明在缺少样本数据情况下，该算法可以在一定程度上改进控制效果。     

基于云计算的船舶数据并行调度算法研究

传统船舶数据并行调度算法,存在数据调度速度较慢、并行识别准确率较低等弊端。为有效解决上述问题,设计基于云计算的船舶数据并行调度算法。通过云计算架构的搭建、SBS数据云体系的搭建,完成船舶云计算环境的搭建。通过船舶数据感知调度、多目标船舶数据的并行调度、算法性能分析,完成基于云计算船舶数据并行调度算法设计。模拟算法工作环境,设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,大幅提升数据调度速度、并行识别准确率等属性。     

一种基于数据挖掘的GIS及在航海中的应用

根据聚类分析方法中密度凝聚的思想，提出一种新的复合聚类分析算法，进一步将这种算法用于地理信息系统的数据挖掘，并应用于船舶航线的自动设计。     

基于云计算的船舶大数据并行调度算法研究

港口对大量船舶进行同时调度时,需要计算非常庞大的数据,传统船舶调度算法很难在短时间内完成计算工作,为此提出基于云计算的船舶大数据并行调度算法研究。建立云计算体系与大数据信息的并行调度框架,完成船舶大数据并行调度计算;采用SQL语言对并行调度核心步骤进行编写,将云计算结果导入并行调度算法体系中,实现船舶大数据并行调度计算。实验数据表明,设计的并行调度算法能较传统计算效率提高37.1%,并短时间内完成所需的计算任务,提高船舶的调度效率。     

改进QuickBundles算法在船舶轨迹聚类中的应用

对船舶AIS数据聚类进行研究，可以挖掘出船舶航行过程中有效或潜在的信息，对于提高船舶海事交通管理和水路交通运输的智能化水平具有重要意义。传统的聚类算法在面对大量的AIS数据样本时通常表现出很低的执行效率。因而，提出一种改进QuickBundles算法，并对船舶轨迹采样方法和距离度量方式进行改进，选取长江南京航段板桥汽渡水域的船舶AIS数据作为试验依据，最终实现船舶轨迹的有效聚类。试验结果表明，与原QuickBundles算法和DBSCAN算法相比，改进QuickBundles算法在算法执行效率和算法准确性方面优于前两种算法，证明改进QuickBundles算法可有效应用于船舶轨迹聚类。     

船舶住舱热环境优化设计分析

[目的]船舶住舱的热舒适性对船员生活与工作有着重要影响,而采用实验研究和传统的数值模拟试算法进行送风参数设计耗时较长,为此,将基于本征正交分解(POD)的逆向设计方法应用于典型住舱的送风参数设计.[方法]选择船舶典型的住舱结构,采用计算流体力学(CFD)方法建立三维数值模型,在获得流场、温度场以及浓度场结果的基础上,结...     

船舶三维数字化云服务平台设计

由于大量数据需要船舶客户端来进行处理,导致船舶客户端压力过大,难以满足使用要求,因此提出船舶三维数字化云服务平台设计。搭建服务平台架构,运用北斗卫星通信技术实现船舶三维定位功能,利用Three-Queue调度算法将部分客户端监控数据调至云服务器中进行分担运算,使用DBSCAN聚类算法,在云服务器中帮助船舶进行航行轨迹追踪运算。实验结果表明,设计平台可有效降低客户端CPU与内存的运算占用,缓解船舶客户端的运算压力。     

基于FPGA的夜间舰船图像增强算法

为解决传统船舶图像增强算法应用于夜间拍摄时存在图像分辨率较低的不足,提出了基于FPGA的夜间舰船图像增强算法。引入FPGA对夜间图像的灰度调节方式进行改进,依托夜间图像的滤波处理计算以及锐化计算,完成了提出的基于FPGA的夜间舰船图像增强算法设计。实验数据表明,针对夜间拍摄图像,提出的夜间船舶图像增强算法较传统船舶图像增强算法,图像分辨率提高24.64%,适合对船舶夜间图像进行分析计算。     

船舶产品数据管理集成开发与应用

为缩短船舶产品的设计与生产周期,解决设计过程中产生的大量图纸、文档等技术资料的统一管理问题,实现对设计、制造和管理过程的跟踪和信息的反馈,故需建立船舶产品数据管理集成开发与应用平台。平台以产品数据管理(PDM)技术为手段,通过研究开发船舶产品数据管理系统,实现船舶设计过程控制与设计数据的管理,并通过系统集成,实现设计数据向制造数据的转换,为制造管理系统提供基础数据。     

Overview of intelligent ship route optimization methods北大核心CSCD

智能船舶航线优化在学术界和工业界均受到越来越多的关注。针对智能船舶航线优化问题,从航线设计方法和航线优化算法这2个层面,分别阐述各种设计方法和优化算法的特点。结合近5年来的最新研究成果,在分析国内外智能船舶航线优化技术发展现状的基础上,将航线设计方法归纳为3种,即基于气象数据的航线优化、基于油耗模型的航线优化以及基于航线库或航路点库的航线优化,剖析其技术内涵及应用情况;深入分析改进的等时线法、动态规划法、图形搜索算法、智能算法、人工智能和机器学习算法的特性及不足,总结归纳将各类算法应用于智能船舶航线优化时存在的主要问题。最后,简要展望智能船舶航线优化的发展趋势,为未来在该领域的研究提供一定的思路。     

贝叶斯压缩感知在船舶通信超宽带信道估计中的应用

超宽带技术是无线通信技术中的关键技术。随着船舶业的飞速发展,数据量的增长速度越来越快,产生的大量数据在进行数据通信的过程中需要进行压缩。本文将基于贝叶斯压缩感知技术应用于船舶通信超宽带信道估计中,阐述超宽带压缩感知模型,并设计贝叶斯重构算法。最后将本文算法与传统基追踪算法进行了重构时间和重构误差性能方面的对比,对比结果说明本文算法的优越性。     

船舶通信网络异常数据定位技术

普通船舶异常数据定位算法,存在数据位置定位不够准确、定位时间较长等弊端。为有效解决上述问题,设计基于通信网络异常分析的船舶数据定位算法。通过船舶异常信号的稀疏化处理、通信网络的恢复与重构,完成通信网络异常分析。通过船舶数据关键字查询、GNP网络定位格局的搭建、定位最短路径选择,完成基于通信网络异常分析船舶数据定位算法的搭建。设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,可以快速、准确的定位数据所处位置。     

船舶微惯导网络中航行轨迹数据采集算法

由于传统的航行轨迹数据采集算法对数据没有进行优化处理,导致数据采集精度低,无法满足船舶微惯导网络需求。因此,提出一种船舶微惯导网络中航行轨迹数据采集算法。在采集算法设计中,首先进行船舶航行轨迹的数据挖掘。然后,以航行数据为基础,结合遗传算法,完成船舶航行轨迹数据算法优化。最后,通过对航行轨迹的分析,实现船舶航行轨迹数据采集。实验结果表明,本文设计的数据采集算法,在相同的更新速度条件下,相比2种传统算法,数据采集精度更高。     

基于智能融合的船舶交通流预测系统

船舶交通流量预测的研究为水道的规划、设计和船舶通航管理提供基础性依据。将智能融合算法应用于船舶交通流量预测系统,较好地解决了现有船舶预测算法中存在的预测精度不高,依赖于经验等不足。以长江江阴大桥2007年船舶流量观测数据为例进行分析,实验结果表明,融合预测能够对多个数据源进行预测,并可以减缓单种预测方法单独预测的不确定性,从而增加了预测的准确性和整个预测系统的鲁棒性。     

船舶引擎速度自适应控制算法研究

全球航运行业快速发展使得需要的航程变得更长,面对的海洋环境也越来越复杂,船舶作为海上运输工具正在朝着大型化和高速化方向发展,并且航行安全日益受到关注,因此船舶的运动控制需要满足更高的要求。本文提出应用于船舶引擎速度自动控制的矢量back stepping技术和神经网络相结合的算法,对船舶引擎速度实现自适应控制,对算法在无干扰、无测量噪声以及在加干扰,且考虑了测量装置无效的情况下进行测试。仿真表明,所设计的算法有效可行,而且表现出良好的鲁棒性。     

基于物联网云平台的海上船舶交通数据挖掘技术研究

随着各海域运行船舶密度的增加,海上安全监控系统需要实时分析各船舶实时数据,进行综合处理。同时,船舶各自的AIS系统在采集及传输数据过程中,受到海洋噪声及传输信道干扰等因素影响,安全监控系统接收数据会出现失真。本文分析了基于物联网的海上安全监控系统的AIS数据挖掘算法,针对采集数据的失真设计了聚类算法,最后进行仿真。     

基于多波束仰扫的内河船舶吃水检测技术*

为防止内河船舶超吃水航行,需对船舶吃水主动进行实时动态检测,提出一种基于多波束声纳测深系统的内河船舶吃水检测系统。以声纳测距技术为基础,设计内河船舶吃水检测系统方案,完成检测系统软件架构设计与多波束声纳测深系统通信协议,采用多波束声纳测深数据滤波去噪算法滤除异常数据,系统实现了船舶吃水轮廓的清晰准确成像,并能数字化、实时显示船舶吃水深度,对于内河船舶吃水监管控制有一定可行性。     

基于逆向工程技术的柴油发动机气道设计

船舶的柴油发动机气道结构非常复杂,缺乏零部件和相关模具的设计资质。为了提高我国船舶柴油发动机气道的设计水平,采用逆向工程对进口的气道零部件进行反向设计成为一种必然。本文首先介绍逆向工程技术的基本流程,然后针对船舶柴油发动机气道逆向设计过程中的数据测量、质量评估方法进行了分析,最后借助CFD软件进行了船舶柴油机气道设计的数值模拟与实验。