大数据分析下舰船通信网络链路故障恢复方法

传统船舶通信网络链路故障恢复方法存在链路层故障定位不准确的问题,导致后续故障恢复无法有效对数据链路层进行数据信道重建,影响大数据通信信息的交互。为此,提出大数据分析下舰船通信网络链路故障恢复方法。在大数据分析技术基础上,采用神经网络算法对舰船通信网络链路故障进行定位,设计链路层策略恢复方法,实现链路层交互信道恢复。仿真结果表明,所提方法可有效解决传统链路故障恢复方法中存在的问题,其链路故障恢复率最高可达99.8%,具有一定实际意义。     

船舶通信系统的异常数据检测

船舶通信系统的传输信道和输出链路层受到码间干扰和多径影响的情况下,容易出现异常数据,导致通信中断和故障,需要进行异常数据检测,提高系统稳定性。提出一种基于频谱特征提取和分数间隔均衡的船舶通信系统异常数据检测方法,基于分数间隔均衡方法构造通信系统的信道均衡模型,采用格型滤波器进行通信系统传输链路的码间干扰滤波,对滤波处理后的输出通信信号进行频谱特征提取,根据频谱特征差异性实现异常数据检测。仿真结果表明,采用该方法进行通信系统异常数据检测的准确概率较高,提高了船舶通信系统的抗干扰能力和信道均衡性,降低输出误码。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

物联网环境下舰船通信网络异常数据检测系统设计

在物联网通信环境下,传统的船舶通信网络异常数据检测系统,受到IPv4接口协议的限制,导致采用IPv6高速物联交互协议的流量节点异常机制管控性降低,全局物联网络交互单元出现异常数据节点检测识别漏洞,给网络通信安全带来威胁。因此,提出物联网环境下舰船通信网络异常数据检测系统设计。通过架设基于IPv6协议的交互数据节点支持硬件,实现对底层数据流的硬核支持;在数据交互的链路层添加异常数据甄别检测单元,配合异常节点流量识别算法,实现在链路层上对物联网异常数据的识别拦截,从而完成系统的设计。为保证设计系统的有效性,通过仿真实验对设计系统的检测识别准确性进行对比,通过数据证明提出设计系统优于传统检测系统。     

双时钟法在船舶远程通信网络拥塞控制中的应用

在利用传统方法控制船舶远程通信网络拥塞时,在平均队长为143.52～162.52 packet的范围内,存在链路利用率较低的问题。因此,将双时钟法应用于船舶远程通信网络拥塞控制中。忽略船舶远程通信网络中存在的超时重传机制,对随机微分方程与数据流进行分析,从而构建船舶远程通信网络动态模型。通过控制预测函数实现船舶远程通信网络的快速高精度跟踪控制,从而节省链路资源。基于此,利用双时钟法设计AQM滑模控制器,实现船舶远程通信网络的拥塞控制。为证明本文方法的链路利用率较高,将其与2种传统方法进行对比。实验结果证明,本文方法的链路利用率最高,对于船舶远程通信网络鲁棒性、稳定性的提升有很大意义。     

基于最优化流控模型的船舶通信链路拥塞控制方法

传统船舶通信链路控制方法无法更好地对链路拥塞节点进行最优分配,导致通信链路层拥塞问题频出。结合最优化流控模型的特点,提出基于最优化流控模型的船舶通信链路拥塞控制方法研究。基于最优化流控模型,对拥塞链路层进行基于最优化流控模型的TPC对偶模型的建立,获得链路层拥塞节点参量;根据获得参量,引入优化后的链路拥塞疏导控制算法,对拥塞节点进行疏导控制计算,从而实现对链路层节点的最优化控制。通过实验方式对提出设计进行拥塞控制效果的对比测试,通过对比数据证明提出设计具有链路节点控制准确、稳定性好、适用性强的特点。     

耙吸挖泥船安全视频监控系统设计与应用

船舶的可视化管理需求越来越迫切,利用现有通信技术进行改进升级设计出自航耙吸挖泥船安全视频监控系统,该系统在船载卫星链路上实现了100 kb/s码流速率以下的多路高清视频传输,系统的部署应用很大程度提高了公司对船舶的远程管控能力,进一步提升了疏浚船舶施工的安全管理水平。     

基于电力线载波技术的船舶视频监控系统研究

随着通信技术和多媒体技术的发展,以及人们对航行安全性的重视,对船舶视频监控技术提出了更高的要求。本文分析现有船舶视频监控系统存在的缺点,将电力线载波技术应用于船舶视频监控中,这种技术具有通信距离长、成本低等特点。首先设计了整个控制系统的总体实现框架,然后研究了基于H.264的视频编码的关键技术和实现方法,最后通过嵌入式软硬件设计实现了整个船舶视频监控系统。     

网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用

针对船舶大数据通信存在的通信障碍问题,提出一种基于网络优化调度算法的船舶大数据通信方案。结合网络优化调度算法对船舶大数据通信特征信息进行采集,并划分通信数据的特征类别,以保证在复杂还有环境下船舶通信的有效性。利用网络优化调度技术,对船舶通信数据进行有效调度,进行数据类别划分和去噪清洗处理。为了保证数据处理效果,对数据处理步骤进行优化,并按照网络数据结构及链路进行数据分组传输,保证船舶数据通信的有效性。最后通过实验证实,相对于传统船舶通信方法而言,网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用效果明显更优,能显著提高船舶通信数据调度任务的执行和传输效率,有效解决现有通信障碍问题。     

e-Navigation架构下的海上船舶通信研究

e-Navigation是IMO提出的新一代信息化船舶综合业务框架,旨在通过信息化和现代化的方式,实现船舶状态信息自动化监控、海洋数据服务以及岸舰间有效通信等业务。e-Navigation架构共有岸基系统、船载系统和通信链路3个主要部分,其中通信链路方式是实现岸基系统和船载系统的关键,但能够实现高速率无线通信的手段当前仍然比较缺乏。针对这一情况,本文对e-Navigation架构下的海上船舶通信进行研究,并提出一种基于IEEE802.16e的岸舰通信方式,能够满足高速率高可靠的无线传输,以及满足e-Navigation架构下各种应用的需求。     

基于CAN总线的船舶机舱危险行为智能视觉监控系统

传统船舶机舱监控采用人工记录的方法,不仅费时费力并且容易出现数据差错,为解决这一问题,对基于CAN总线的船舶机舱危险行为智能视觉监控系统设计进行研究。系统设计主要从硬件与软件两方面进行研究,通过对系统硬件整体设计,从而确定数字量输出通道。以硬件为基础,对软件进行整体设计,通过CAN通信任务设计,实现系统对船舶机舱危险行为智能视觉的监控。根据模拟实验证明,基于CAN总线的船舶机舱危险行为智能视觉监控系统与传统监控方式相比,机舱监控准确率提高10%。     

视频技术在船舶领域中的研究与应用

分析视频技术以及视频技术的各种标准在船舶领域应用,建立视频技术应用的总体框架,提出有效地整合各功能,形成一个综合视频、音频等多种数据交互的多角度、多业务、多层面的立体化船舶网络视频处理系统的方案。     

近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法

近距离多船舶通信网络由于路由冲突容易导致信道拥塞,为了提高网络的连通性,进行拥塞控制优化设计,提出一种基于自适应信道修复和链路均衡的近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法。构建近距离多船舶通信网络的信道传输模型和路由探测协议,采用波特间隔匹配方法进行链路拥塞的疏导模型设计,结合自适应链路转发协议进行网络通信的路由修复,实现信道均衡设计,提高信道传输的吞吐量,实现路由协议优化设计,可以降低功率损耗,提高路由连通性和链路吞吐量,避免网络拥塞。仿真结果表明,采用该方法进行近距离多船舶通信网络拥塞控制能提高网络通信信道的均衡性,数据准确传递率得到提高。     

利用AIS数据库实现船舶状态数据监测与挖掘

在现有海上船舶监控系统中,无论是基于雷达信号数据还是视频监控数据,由于信号传输机制及最终信号处理都需要一定时间,其实效性并不高,应用范围也有一定的局限性。AIS(自动识别系统)是一种工作在高频段的自主广播系统,能够实现岸基与船舶、船舶与船舶之间实施交换航行状态、位置坐标以及气象变换等信息。本文在研究现有AIS原理及结构的基础上,基于AIS数据交互提出一种实现船舶状态数据监控的控制平台,并给出仿真结果。     

北斗导航通信技术在船舶互联控制中的应用

北斗导航系统是我国具有完全自主知识产权的全球卫星导航系统,随着北斗导航系统的不断完善,目前已广泛应用于航海领域。北斗导航为船舶定位、船舶监管和信息交互提供了有效技术手段,本文首先介绍了北斗导航系统的原理和通信模式,在此基础上建立了船舶互联控制系统,系统基于北斗通信数据形成船舶局域网络,对于提高区域内船舶导航与管理有重要作用。     

可见光通信系统在远洋船舶通信中的应用研究

在远洋船舶通信中,利用基于PID的船舶通信方法、基于CAN总线的船舶通信方法等传统船舶通信方法,其通信速率较低,因此提出一种基于可见光通信系统的远洋船舶通信方法,基于可见光通信系统对远洋船舶通信传感器进行设计,包括压力、湿度、温度等数据的传感通信,利用通信传感器进行船舶图像信息采集与船舶语音信息采集,利用DCT二维变换公式将采集得到的数据信息进行压缩处理,实现了基于可见光通信系统的远洋船舶通信。为了验证该方法的有效性,与基于PID的船舶通信方法、基于CAN总线的船舶通信方法进行对比,得出该方法的通信速率为82.3%。通过比较可知,本文所提方法的通信速率高于传统船舶通信方法,证明了该方法的有效性。     

多源数据混合技术在船舶导航与通信中的应用

伴随着船舶航运业务与海上交通的不断发展,船舶导航与通信系统中传输的数据类型越来越丰富,包括音频数据、传真和视频图像等,在提高船舶通信质量的同时也带来了一定的问题:船舶之间、船与基站之间的数据类型不统一、数据格式转换设备的成本高、操作繁琐等。因此,开发一个船舶导航与通信数据融合平台,提高船舶数据传输的质量和效率有重要的意义。本文详细介绍了一种基于Linux的多源数据混合技术,并在该技术的基础上设计了船舶导航与通信数据处理系统。     

大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计

对大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计,提高海图视觉交互能力,提出基于多线程视觉调度的大型船舶电子海图显示界面视觉交互设计方法。采用Mutigen Creator和Vega Prime建立船舶电子海图显示的视景仿真平台,采用三维立体的虚拟海洋场景设计方法,结合多线程视觉空间调度,实现大型船舶电子海图显示。测试得知,该方法进行对大型船舶电子海图显示界面视觉交互的视景增强性能较好,图像交互能力较强。     

船舶信息系统计算机软件高速接口设计

随着计算机技术、信息技术的飞速发展,船舶的信息化、自动化水平有了显著提高。信息化、自动化系统的应用使得船舶的综合性能逐渐提高,尤其是船舶通信和控制领域。本文研究的对象是船舶的信息系统,该系统是包含船舶机舱信息、导航信息、通信信息等于一体,具有非常重要的数据传输与管理功能。由于船舶信息系统需要海量的数据传输,因此,数据接口显得异常重要。本文基于J2EE软件开发平台和NAPA软件,针对船舶信息系统进行高速接口的设计,包括数据导入接口、数据导出接口、信息交互接口等。     

云计算在船联网数据交互中的应用研究

在现代海上作战领域,不再是对单独舰船的指挥调度,基于舰队组网的军事作战指挥综合平台成为现代海上战争的中枢系统。在此平台中,各子系统之间信息交互的及时准确性对决策影响深远。传统的作战综合指挥平台利用总线结构进行子系统的信息交互,存在多链路复合使用﹑负载不均衡,当交互的数量较大时,容易造成通信链路堵塞。本文研究现有的云计算平台数据通信模型,在此基础上提出基于云平台的军事作战指挥综合平台数据交互结构。