基于数字孪生的测试场景架构及应用研究

虚拟测试场景在智能船舶评估中占有重要地位,数字孪生技术能够对现实环境进行描述、预测,实现智能现实环境与虚拟场景的交互映射。本文探索如何将数字孪生应用于智能船舶虚拟测试,构建船舶和环境数字孪生体来实现船舶在现实环境中如何获取数据、在哪获取数据,获取何种数据映射到虚拟测试场景中,并寻求更为准确的参数。初步构建出基于数字孪生的船舶虚拟测试场景架构,基于该架构进行虚拟测试前后以及船舶远程操作时延优化应用,该架构具有一定的有效性和可靠性。基于数字孪生技术能够提高智能船舶虚拟测试系统的效率和操作精度,增强实验结果的可靠性。     

智能船舶航行功能测试验证的方法体系

智能船舶航行技术发展的核心在于构建从辅助决策到自主驾控的完整软硬件系统,实现人工驾驶到智能驾驶的演化,而核心技术的突破与软硬件系统的研发离不开完善的测试验证体系和健全的规范标准.对目前国内外智能船舶测试场现状进行综述,对以性能、能效、信息、智能为对象的智能船舶航行功能测试构想进行解析,最终提出以虚拟仿真为初试、模型测试...     

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。     

船舶智能化能力测试验证指标体系

智能船舶正处于快速发展阶段，指标体系是船舶测试验证的基础。文章对船舶智能化水平的支撑功能进行研究，将其分为感知、认知、决策和执行等4个阶段，并对各阶段能力的形成要素进行系统分析。此外，建立多维度的指标体系，可涵盖船舶智能化水平评价的主要方面。在此基础上，采用层次分析法和专家打分的方式对各评价指标的权重进行计算。文章提出的指标体系可为智能船舶的测试验证提供基础依据。     

VDR雷达数据记录性能的测试

船舶航行数据记录仪（VDR）记录着包括雷达图像数据在内的船舶航行状态的全部重要数据，是分析船舶航行事故原因的重要依据。记录数据的可靠性是至关重要的，此文讨论了VDR雷达图像数据记录性能的测试。包括测试要求，测试原理，测试图像、测试方法和测试实施等。论文介绍了根据VDR记录雷达图像数据的特点及有关国际标准设计的测试大纲和据此所研制的测试系统，应用该系统已对若干VDR设备进行了测试。论文结合测试实践对影响VDR雷达图像记录性能指标的因素进行了分析。     

航行控制算法的智能评估架构设计

控制算法测试验证评估是确保智能船舶航行性能可靠性和安全性的关键。本文梳理了国内外智能评估技术的发展现状,以Transas船舶航行模拟器为船舶智能航行虚拟测试平台,进行航行控制算法测试评估。根据船舶直线段和弯曲段航行特征建立评估指标,提出航行控制算法智能评估系统的设计思路、框架结构和构建流程,初步建立虚拟仿真测试下的船舶航行控制算法智能评估体系,指出该智能评估系统所涉及的关键技术。基于以上研究,对船舶航行控制算法虚拟测试评估技术和未来改进方向进行总结。     

船舶与海洋大数据算法模型资源共享系统

为了解决船舶与海洋大数据算法模型资源共享问题,本文构建船舶与海洋大数据算法模型资源共享系统,系统具备研制、优化、集成船舶行业和海洋领域专用算法模型资源能力,以源代码或二进制库方式对船舶行业和海洋领域专用算法模型资源进行集成,通过Restful API接口方式为外部授权应用系统提供模型算法计算服务。性能测试结果表明,船舶与海洋大数据算法模型资源共享系统具备多用户并发算法模型资源共享服务能力和性能可扩展性。     

基于作业任务的智能船舶性能测试场景规划

随着智能船舶技术的发展,传统船舶的性能测试评估方法已无法充分满足智能船舶的多元化应用需求。在传统船舶性能测试的基础上,智能船舶的测试更应结合用户使用需求,充分考虑如海洋科学调查、海洋考古搜寻等实际作业任务对智能船舶的测试要求。围绕智能航行、智能探测等智能船舶的核心应用功能,对海洋科考和考古搜寻的典型作业任务进行分析研究,提出一种基于作业任务的智能船舶性能测试场景规划,为构建服务于作业任务的智能船舶性能评估方法提供参考。     

物联网环境下多船舶智能体决策信息支持技术

随着物联网的快速发展,传感器网络被广泛应用于船舶智能系统中,逐渐成为船舶信息化建设的重要基础。传感器网络能够为多船舶智能体系统提供大量船舶运行的实时感知数据,为智能决策提供决策依据和信息支持。本文对物联网技术和基于物联网的多船舶智能体决策系统进行了深入研究,在此基础上,提出了多船舶智能体决策算法。     

智能船舶电站电量数据采集系统设计

随着船舶技术与信息化技术的发展,船舶向数字化、信息化和智能化发展已经成为必然的发展趋势。船舶电站是船舶上一种重要的装置,是船舶电力系统的重要组成部分,它的可靠运行对于船舶的安全运行起着重要的作用。船舶电站的电量数据是一个重要的参数,可以用来判断船舶电站的工作状态以及统计分析,因此对船舶电站电量数据的智能采集就成了船舶工作人员必不可少的重要工作。本文设计一种智能船舶电站电量数据采集系统中,采用DSP芯片作为智能船舶电站电量数据采集系统的主控制器对系统进行了专门设计,实现对船舶电站电量数据的实时、智能、精准采集,能够充分满足船舶电站电量数据采集与处理在精确度和实时性等方面的要求,保障船舶安全行驶。     

PLC技术的船舶发电机组测试系统

在船舶运行中,发电机组的稳定性和可靠性直接关系到船舶运行的安全性。船舶发电机组要设计测试系统,引入PLC、触摸屏、数据库等先进的技术,构建起发电机组测试系统,实现对发电机组运行状态的智能化、信息化监控,提高发电机组各项设备的利用率。本文分析了基于PLC技术的船舶发电机组转速测试系统设计与电气设备测试系统设计,提出采用模糊控制技术提高测试系统数据传输的实时性。经过试验数据验证,测试系统能够有效降低网络负载。     

船舶综合设计软件系统中NAPA的集成研究

为了实现主流船舶设计制造软件NAPA在船舶综合设计软件系统船舶数字化智能设计系统中的集成,针对NAPA软件数据接口及其二次开发工具进行了研究。本文首先对NAPA软件的数据接口和船舶数字化智能设计系统的框架结构进行了分析,进而利用C#语言和NAPA二次开发语言NAPA BASIC混合编程调用及数据文件交互的方式,开发了在船舶数字化智能设计系统中NAPA软件的用户界面集成、NAPA工程的自动创建、NAPA中设计结果的自动导出以及NAPA软件与整个系统后台数据交互等软件模块。所开发的软件模块通过应用测试的验证,已实现了目标功能,为NAPA软件的全面集成奠定了良好的基础。     

VTS在海上自主航行船舶（MASS）服务中的责任与策略研究

海上自主航行船舶(Maritime AutonomousSurface Ship,以下简称“MASS”),简单来说是指利用传感、通信、物联网等技术手段,自动感知和获得船舶自身、海洋环境、物流、港口等方面的信息和数据,并基于计算机技术、自动控制技术、大数据技术、智能技术,在航行、管理、维护保养、货物运输等方面实现智能化运行的船舶。     

智能船舶航行态势感知技术现状

作为船舶智能技术体系的关键组成部分，航行态势感知近年来引起了广泛关注。为了能把握船舶航行态势感知的发展方向，文章从船舶航行态势感知的概念、感知设备和感知信息处理及融合技术等3方面介绍了船舶航行态势感知技术的发展现状。在此基础上，就现阶段船舶航行态势感知所面临的信息深度挖掘不够、综合感知能力不强、评测体系缺乏的问题进行了讨论，最后对船舶航行态势感知的未来发展进行了展望。     

船舶智能航行的物理测试平台设计及应用

受测试成本、安全性、可靠性等因素的制约,需要依托以模型船为载体的物理实验平台实现从虚拟仿真测试到全尺寸实船测试之间的过渡。本文基于“航行脑”系统体系架构设计思想,采用船-岸-云分布式监控与数据采集架构,研发由能源管理、感知、决策、执行、通信等模块组成的船舶智能航行功能物理试验平台,打造“求新”系列缩尺比自航船模。开展回转试验、Z形试验、单船自主循迹、船舶编队等测试,验证了系统的有效性,并提出未来改进方向。     

船舶主机智能测试系统的设计

针对船舶柴油机转速传感器性能指标测试必要性和传统测试仪的局限性,引入实用而高效的分布式智能监控系统,发挥集中管理、分散控制优势.AT89C52应用系统作为后位机,完成具体测控任务;工控机作为管理级,对系统作全面监控和管理.实践证明:该系统具有技术先进、功能可靠、实用、安全等特点、从而进一步提高了船舶柴油机工作效率.     

大数据技术在船舶监控系统数据管理中的应用

随着通信、自动化以及计算机网络等技术的迅猛发展,船舶的监控系统也得到了快速的发展。本文基于大数据技术,研究了船舶监控系统的数据管理技术。本文介绍了大数据技术的特点及其应用;阐述了船舶监控系统的关键技术及其架构;着重分析了船舶监控系统数据管理的内容以及技术特点,并且给出了船舶监控系统数据管理的整体结构。本文的研究对于我国船舶监控系统的发展有着重要的指导作用。     

船舶嵌入式智能预警系统设计

船舶运输在全球经济中扮演着重要角色,人工值守经常会由于人员疏忽造成船舶和船舶碰撞,造成巨大的经济损失和环境污染。本文提出一种基于嵌入式的船舶智能预警系统,对激光测距技术和机器视觉技术进行阐述和分析,设计了船舶嵌入式智能预警系统的整体架构,有效解决了多源数据融合、位置感知、环境感知等问题。通过使用YOLO V7进行训练,实现了对不同船舶的识别且具有较高的准确率,在实际应用中可以更加有效地对船舶产生潜在的威胁作出综合性判断。本文设计的船舶嵌入式智能预警系统为实现船舶无人值守提供了必要辅助。     

数据融合技术在鱼雷空中弹道测试中的应用研究

介绍了数据融合技术的基本概念及工作原理,并以某型鱼雷空中弹道测试系统中两台雷达测试为例,阐述了数据融合技术在鱼雷空中弹道测试中的应用。对某型鱼雷外场试验测试系统中的多源仿真数据进行了处理与分析,处理结果表明数据融合技术可有效提高多信源、大时空覆盖范围弹道测量数据的可信度。     

船舶智能化研究现状与展望

智能化是船舶发展的重要方向。船舶智能化是在综合传感、通信、信息、计算机等多种先进技术的基础上,结合船舶具体应用环境,构建基于大数据、信息物理系统和物联网等特征的智能系统,使船舶航行、管理与服务更高效、更低秏、更安全和更环保。从大数据、信息物理系统、物联网三个方面介绍了船舶智能化的主要特征。从船舶智能航行和船舶智能管理与服务两个方面分析了船舶领域智能化现状和展望。船舶智能航行方面,探讨了综合船桥系统和无人驾驶的发展方向;船舶智能管理与服务方面,分析了水路ITS、交通流理论和数据分析方法的最新发展,并提出了基于可视分析解决船舶管理大数据处理的流程。