船舶导航网络路由算法的实现

为了解决传统船舶导航网络路由算法数据丢包率高、执行时间长的难题,提出船舶导航网络路由算法研究。根据对现有算法存在难题的分析,搭建船舶导航网络路由算法架构,以此为基础,将获取的海上船舶密度作为权重值,构造带有权重值的有向图,并对最优转发路径进行选择。以得到的结果为基础,采用局部最优方法对最优转发路径计算区域进行优化。以优化结果为依据,对网络路由节点分配模型进行构建,实现了船舶导航网络路由算法的设计。通过实验得到,与传统船舶导航网络路由算法相比较,提出的船舶导航网络路由算法极大的降低了数据丢包率,缩短了执行时间,充分说明提出的船舶导航网络路由算法具备更好的性能。     

船舶无线通信网络传输节点选择算法优化

普通船舶传输节点选择算法,存在数据传输效率较低、通信节点覆盖面积有限等弊端。为解决上述问题,设计基于船舶无线通信网络的Co MP传输节点选择优化算法。通过网络信道编码、通信链路层协议选择2个步骤,完成船舶无线通信网络环境的搭建。通过Co MP传输节点选择、节点数据预编码、优化判决门限计算3个步骤,完成优化后传输节点选择算法的搭建。模拟算法运行环境,设计对比实验结果表明,优化后算法与普通算法相比,有效解决数据传输效率低下、通信节点覆盖面积有限等问题,为船舶通信数据的稳定传输提供可能。     

传感器节点信息融合舰船通信网络路由研究

传统舰船通信网络路由算法存在数据传输成功率低的情况,因此设计一种传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法。采用拓扑意识方法,制定路由协议,根据路由协议制定一种具有方向性的传输机制。在此基础上,从路由发现、路由维护、路由应答、异常处理和路由传输距离5个步骤完成舰船通信网络路由算法的设计。实验对比结果表明,此次设计的传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法比传统算法传输成功率高,具有一定实际应用意义。     

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。     

船舶导航一体化网络路由算法的设计与实现

为保证船舶航行安全,提高航行效率,提出一种船舶导航一体化网络布线算法的设计方法,通过对船舶导航一体化网络布线设备结构的优化,有效地提高了航迹数据采集和处理的精度,并对航迹障碍干扰进行数值计算,根据航迹障碍距离和航迹障碍参数确定最佳航迹选择,有效地解决了航迹选择不佳导致船舶在航迹上布线费时的问题。经实现验证,该算法与传统方法相比,有较大的实用价值,在实际应用过程中,大大提高了船舶航行安全性和航行效率,从而证明了所提出的船舶导航一体化网络路由算法具有较好的性能,完全可以满足研究的需要。     

非线性复杂船舶网络流量的平稳化方法

传统船舶网络流量平稳化方法,存在数据包流量不可控、船舶数据传输稳定性较差等弊端。为解决上述问题,设计基于非线性复杂对抗模型的船舶网络流量平稳化方法。通过非线性网络环的搭建、邻接矩阵的完善2个步骤,完成船舶非线性复杂对抗模型的搭建。通过船舶网络流量周期性判断、平稳化行为模式选择、网络流量控制3个步骤,完成基于对抗模型船舶网络流量平稳化方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,可更好对数据包流量进行控制,且有效解决船舶数据传输稳定性较差的问题。     

低能耗的船舶通信网络路由协议研究

能耗是评价一种船舶通信网络路由协议的重要指标,当前船舶通信网络路由协议存在能耗大,船舶通信网络数据传输成功率低等缺陷。为了更好地实现船舶通信,设计一种低能耗的船舶通信网络路由协议。首先对当前船舶通信网络路由协议的研究现状进行分析,建立船舶通信网络路由的能耗模型,然后确定船舶通信网络的最优簇头数,并对船舶通信网络进行区域划分,建立的船舶通信网络分簇,最后采用混合的船舶通信网络通信方式进行数据路由,并采用仿真模拟软件对船舶通信网络路由协议的性能进行分析,结果表明,本文协议有效降低了船舶通信网络的能耗,提高了船舶通信网络数据传输成功率,加快了船舶通信网络数据传输速度,获得高质量的船舶通信网络路由结果。     

抵抗路由欺骗的船舶网络负载均衡化方法研究

传统船舶网络负载均衡化方法能够适用无干扰性网络中,在抵抗路由欺骗下无法平衡信道中的负载,为此提出船舶网络负载均衡化方法研究。构建IS-IS抗欺骗协议,使用完整拓扑结构消除路由欺骗效果,对ISIS抗欺骗协议头部进行优化,通过字符限制路由欺骗的发生;通过LSP负载均衡协议的设计,完成抵抗路由欺骗网络负载均衡协议的组建;使用信道模型设计网络信道负载均衡步骤,计算最佳负载分流,实现船舶网络负载均衡化。试验结果表明,设计的负载均衡化方法能够在路由欺骗下对网路负载进行均衡化处理。     

基于能量感知的船舶网络路由算法

路由算法是保证船舶网络成功传送数据的关键技术,针对当前船舶网络路由算法存在能耗大、船舶网络寿命短等不足,设计了一种基于能量感知的船舶网络路由算法。首先分析当前船舶网络路由算法研究现状,找到引起船舶网络路由算法不足的因素,然后考虑船舶网络路由的总能耗和节点的剩余能量构建了船舶网络路由,最后进行了船舶网络路由算法性能测试的仿真实验。结果表明,本文算法的船舶网络路由能耗小,大幅度提升了船舶网络能量利用率,船舶网络数据传输成功率得到改善,而且性能优于当前其他船舶网络路由算法。     

云计算下船舶网络多固定节点精确修复方法

普通船舶固定节点修复方法,在定位节点位置时,易出现较大偏差,且需要较长的修复时间。为解决此问题,提出云计算下船舶网络多固定节点精确修复方法。通过船舶云数据的划分、Apriori算法的改进,完成船舶云环境的搭建。通过船舶固定节点性能指标的确定、固定节点精确转移率的确定,完成云计算下船舶网络多固定节点精确修复方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,可以准确定位节点所处位置,大幅度缩减修复完成时间。     

基于物联网的高精度船舶导航系统设计

为解决RTK船舶导航系统定向能力较差、目标定位精度较低等问题,设计基于物联网的高精度船舶导航系统。通过物联网传感器电路设计、导航信息采集模块设计2个方面,完成新型导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,按照导航数据采集与预处理、数据精度解算、导航任务分配的物理操作流程,完成新型导航系统的软件运行环境搭建,结合硬件执行条件,实现基于物联网高精度船舶导航系统的顺利运行。对比实验结果表明,与RTK导航系统相比,应用新型高精度导航系统后,船舶定向能力得到稳定提升,目标定位精度的最大值也不再低于理想极值85.21%。     

船舶燃油剩余量动态监测系统设计与实现

传统LTR船舶油量监测系统存在监测命令执行时间过长、剩余油量定位不准确等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶燃油剩余量动态监测系统。通过传感信号采集模块设计、A/D信号转换模块设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过燃油剩余量位置动态监测、监测数据库表结构设计、动态燃油量监测语句完善,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现系统的顺利应用。对比实验结果显示,与传统LTR船舶油量监测系统相比,应用新型船舶燃油剩余量动态监测系统后,监测命令执行时间明显缩短,剩余油量定位精准度最大值超过85%。     

船舶网络入侵风险等级估算研究

传统船舶网络入侵风险等级估算方法,存在风险数据局部搜索时间过长、风险等级估算准确性较低等弊端。为解决上述问题,建立基于BP神经网络的新型船舶入侵风险等级估算方法。通过网络结构的确定、初始值及阈值的选取,完成BP船舶神经网络的搭建。通过入侵数据采集、数据风险等级分类、风险度量评估,完成新型船舶网络入侵风险等级估算方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,适当缩短风险数据局部搜索时间,并提升风险等级的估算准确性。     

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。     

云存储环境下的船舶航行数据访问控制方法

普通船舶数据访问控制方法,存在访问安全性较低、相邻控制节点数据传输时间较长等弊端。为解决上述问题,设计基于云存储环境的船舶航行数据访问控制方法。通过特征分析、布局方法的确定,完成航行云存储环境的搭建。通过船舶数据代理重加密、数据的聚合和访问控制、访问控制安全性分析,完成基于云存储环境船舶航行数据访问控制方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与普通方法相比,适当提高访问安全性,并缩短相邻控制节点的数据传输时间。     

基于VR技术的船舶航行仿真系统设计

传统船舶仿真系统不能在短时间内完成航行数据的识别及转发处理。为解决上述问题,设计基于VR技术的新型船舶航行仿真系统。通过层次逻辑结构设计、仿真拓扑结构设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过VR交互程序设计、航行传输协议设计、仿真数据库设计3个步骤,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现基于VR技术船舶航行仿真系统的顺利应用。模拟对比试验结果表明,与传统系统相比,应用基于VR技术船舶航行仿真系统后,航行数据识别及转发处理时间均得到一定程度降低。     

船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法

传统船舶调速系统的控制算法存在时变性不可控、执行精度差等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶用电站柴油机调速系统的模糊控制算法。通过工作状态分析、阻感定量辨别2个步骤,完成船舶用电站柴油机的电感参数计算。在此基础上,通过调速姿态微分方程的建立、微分结果模糊估计、控制流程完善3个步骤,实现新型调速系统模糊控制算法的搭建。对比实验结果表明,与传统控制算法相比,新型船舶用电站柴油机调速系统模糊控制算法的时变可控性明显增强,执行精度最大值可达到85%。     

恶劣天气船舶动态导航信息采集系统设计

由于传统的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统无法消除恶劣环境对信号产生的噪声,导致其存在信号质量差的缺点,为此设计一种恶劣天气船舶动态导航信息采集系统。通过信号感应模块、信号处理模块和信号汇总模块,搭建恶劣天气船舶动态导航信息采集系统总体架构;通过GPS接收机、数字方位仪、电子罗盘、信号放大器、滤波器、PCI采集卡和和工控机,完成系统硬件设计;通过放大信号,采用滤波算法消除噪声影响,将船舶动态导航信息传输至信息汇总程序中,完成系统软件设计,至此完成恶劣天气船舶动态导航信息采集系统。通过对比实验,与传统的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统作比较,实验结果表明,提出的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统的信噪比更高。     

基于量子远程传态的船舶多频无线通信网络路由协议

运行基于OSPF和基于RIP建立的船舶多频无线通信网络路由协议传输船舶相关数据,存在丢包率大,传输延时性长的问题。针对上述问题,设计一个新的基于量子远程传态的船舶多频无线通信网络路由协议。该协议建立主要分为两步:一是建立船舶多频无线通信网络拓扑,二是根据建立的网络拓扑设计路由协议,包括路由度量的计算、路由的寻找与维护等。结果表明:运行本协议进行数据包传输,较运行基于OSPF和基于RIP建立的协议进行数据包传输,数据传输丢包率降低2.3%和3.5%,传输延时缩短5 s和6.3 s。     

基于虚拟现实的船舶设计技术研究

传统船舶的搭建设计过程中,不能有效监测舱室温度,且航行信息的无线传感方面,存在较长的时间延迟。为有效解决上述问题,引入虚拟现实技术,对传统船舶设计方法进行改进。通过温度监测模块整体架构改进、温度数据采集技术改进,完成基于虚拟现实的船舶舱室温度监测技术改进。通过GPS导航技术改进、ZigBee技术改进、无线传感网络模型改进,完成基于虚拟现实的船舶无线传感技术改进。设计对比实验结果表明,利用改进后技术搭建的船舶,可以有效监测舱室温度,且大幅缩短航行信息无线传感的时间延迟。