嵌入式船舶网络综合网关的设计

为满足船舶综合信息平台对全船各子系统或设备网络互联的需求,针对某型船网络结构,基于W7100A网络微处理器+CAN控制器SJA1000,设计船舶网络综合网关,给出具体的软硬件设计方法。移植μC/OS-II嵌入式操作系统,使数据传输具有很高的实时性,实现船舶以太网、CAN和RS485三种网络的互联及数据的共享,该网关全部采用双冗余的网络结构,具备很高的可靠性。     

嵌入式船舶网络综合网关的设计

为满足船舶综合信息平台对全船各子系统或设备网络互联的需求,针对某型船网络结构,基于W7100A网络微处理器+CAN控制器SJA1000,设计船舶网络综合网关,给出具体的软硬件设计方法。移植μC/OS-II嵌入式操作系统,使数据传输具有很高的实时性,实现船舶以太网、CAN和RS485三种网络的互联及数据的共享,该网关全部采用双冗余的网络结构,具备很高的可靠性。     

船舶自动化集成平台中单片机网关模块的开发和应用

单片机网关模块实现了船舶现场总线与PC机局域网的数据交换和船舶自动化智能设备与PC机局域网的数据交换。在局域网端使用TCP/IP协议,可方便地与PC机的VB、VC及各应用软件接口。使用单片机模块取代PC系统机用作网关,起动快速、工作可靠、体积小、功耗低,更适合船舶安装、使用。     

船舶综合舰桥系统的总线网关设计与分析

随着船舶通信网络向着高覆盖率和高可靠性方向发展,船舶综合舰桥系统的总线网关设计至关重要。然而,当前船舶设备支持总线标准纷繁不一,导致船舶信息共享度低、各设备间配合性差。本文针对船舶综合舰桥系统的总线网关展开设计,通过对协议转换方法、总线接口设计、总线网关任务分配展开了研究,成功实现了一款兼容CAN总线、串行通信总线、以太网总线的总线网关,满足船舶对高兼容性、高可靠性总线网关的要求。     

船用网关的设计与实现

简述网关的功能，提出了网关的方案设计方法和网关的具体实现。阐述了在PC104上用嵌入式实时操作系统实现船用网关的功能并给出了关键代码。     

基于Linux的智能家居网关管理软件设计与实现

针对远程智能家居中连接无线传感器网络与GPRS的网关应用,设计了网关管理软件,包括通信接口、数据处理模块、数据库模块以及图形用户界面。软件设计采用了嵌入式Linux操作系统,数据库与图形界面的实现结合了SQLite与MiniGUI。软件利用C语言实现,运行稳定、性能可靠,验证了软件设计的有效性。     

CAN/Ethernet网关的设计及应用

本文设计了CAN/Ethernet网关,包括CAN接口,以太网接口的设计及驱动程序,并在单片机上实现了TCP/IP协议。将本网关应用于桥梁自动化系统的设计中,从而可以将现场设备和监控PC机之间联系起来进行数据交换,实现自动控制。     

基于LabVIEW的船舶电站实时监控系统

基于LabVIEW虚拟仪器开发平台，设计了一种船舶电站实时监控系统。系统采用工控机和单片机两级控制模式，通过Modbus通信协议实现两级之间的实时通信，完成对船舶电站柴油发电机组的监控。给出了监控系统的具体实施方案，详细讨论了船舶电站实时监控程序的编制要点。该监控系统界面友好，功能完善，可视性强。这种基于LabVIEW将工控机与单片机有机结合的方法，是一种开发智能化图形监控设备的有效途径，在现代舰船电站智能控制设计中具有实用价值。     

船舶三维结构二维图形转换

通过研究MDT软件特点和船体结构的特征，将船体结构进行分类，并基于船体结构三维设计体系和设计流程构造三维模型，利用面向对象技术实现了船舶结构三维零件模型向二维图形的转换。     

SOTDMA在船载AIS中的应用

分析了自组织时分多址接续（SOTDMA）技术在船载自动识别系统（AIS）中的应用。通过硬件设计和软件编程，实现了SOTDMA的时隙划分、时隙同步和访问。     

基于HLA的分布交互仿真系统VV&A技术研究

HLA作为一个新的仿真技术框架,较DlS系统更具有灵活性、可扩充性、互操作性和可重用性,因此更适合于建立大型复杂分布交互仿真系统,对HLA系统的校核、验证和确认技术对于提高仿真系统的置信度显得尤为重要.介绍了HLA系统的标准开发过程模型FEDEP,讨论了覆盖于FEDEP上的VV&A九步过程模型,分析了VV&A活动与联邦逼真度评估的关系.最后进行了总结.     

不同视点重叠图像自动拼接算法

在大型船舶操纵模拟器视景的绘制中，需要大量的背景山脉等不同视点重叠图像的拼接工作，而已有的不同视点重叠图像的拼接算法大都需要估计相机参数和每个象素的深度等，要求有较多的源图像，且普遍存在计算量太大的缺点。由于海上实景拍摄难度大，这些借助于模型实现的拼合算法，对于船舶操纵模拟器中的视景并不适用，希望能直接从二维重叠图像进行匹配和拼接。但由于不同视点透视关系和景物遮挡关系的改变，给图像的匹配和拼接带来困难。本文根据船舶操纵模拟器对视景和背景实景图像拍摄的具体要求，依据三维成像几何理论，建议相邻重叠图像的成像几何模型。由此提出在一定条件下的不同视点重叠图像的基于同深景物面平行景物线对的匹配算法和图像拼接的平滑算法，最后给出计算机实验结果。     

基于HLA的装备作战保障仿真设计与实现

基于HLA的架构搭建装备作战仿真架构,有利于集成现有的装备保障系统和作战仿真系统,具有扩展灵活、重用性强的特点。文章介绍了分布式装备作战保障系统仿真系统组成,系统设计,开发与实现。实际应用表明,该装备作战保障仿真架构结构简明,易于实现,有利于实现作战仿真系统与装备保障系统的集成。     

网络仿真平台NS上的编程实现

网络仿真软件是网络性能理论分析、评估网络设计方案以及网络故障诊断的有力工具。随着网络规模的增大，各种网络方案和协议日趋复杂，仿真技术在现代通信网络设计中的作用越来越大。着重探讨网络仿真免费软件NS，首先分析了NS网络仿真器的体系结构，然后介绍了如何在NS环境下编程实现开发用户自己的仿真对象，对网络进行更加自主的仿真。     

基于兵力推演系统视景接口仿真设计研究

文章基于当前先进的仿真开发工具STAGE,对STAGE进行HLA规范支持改造以满足分布交互式仿真要求。基于STAGE构建兵力推演系统,通过STAGE生成战场综合态势驱动兵力推演系统运行。在兵力推演系统中,通过STAGE用户模块设计并实现了满足HLA规范要求的视景接口。分析了该视景接口的数据和时间特性要求,并给出了详细的结构和工作流程。该接口借助HLA规范支持软件,通过RTI完成STAGE与视景子系统之间的信息交换,可满足推演运行过程的同步三维显示要求。     

Large eddy simulations for quasi-2D turbulence in shallow flows: A comparison between different subgrid scale models

In this study, the performance of the horizontal large eddy simulation module, developed at the University of Leuven (HLES-KULeuven module) is assessed. A comparison between different subgrid scale models has been carried out. The study is concerned with the non-rotating and unstratified flows. The results of the simulation for an oscillatory backward facing (BFS) flow are presented in case of an expanding flume based on a one-length scale approach and a two-length scale approach. Three subgrid scale (SGS) models have been tested: Smagorinsky SGS model (Smagorinsky, J., (1963). General circulation experiments with the primitive equations, I. the basic experiments. Monthly Weather Review, 91(3), 99–164), Uittenbogaard SGS model (Uittenbogaard, R.E., and van Vossen, B., (2004). Subgrid-scale model for quasi-2D turbulence in shallow water. Shallow Flows. Jirka and Uijttewaal (Eds.), Taylor & Francis Group, London, ISBN 90 5809 700 5) and a proposed two-length scale approach. The first two models are considered to be a one-length scale models. A simulation without a subgrid scale model for the horizontal mixing has also been conducted. In all simulations, a quadratic friction model parameterizes the dissipation produced by the 3D-subdepth scale turbulence. The two-length scale concept uses a newly mixing length formulation for the quasi-2D turbulence and doesn't depend on the filter width in contrast to the one-length scale approach, in which the mixing length is function of the filter width. The outputs of the HLES-KULeuven module have been compared with the experimental data taken from Stelling, G.S., and Wang, L.X., (1984). Experiments and computations on separating flow in an expanding flume. Dept. Civil Engineering, Delft University of Technology, Report 2–84.). The two-length scale approach has been validated with experimental data from SERC Flood Channel Facility at HR Wallingford. In general, there is a qualitative agreement with the experimental data. It has also been found that the two-length scale approach produces more elongated and less isotropic vortex than the one-length scale models.     

大风天气下洋山港超大型船舶撤离泊位方法研究

根据洋山港自然、地理条件,运用目前在航道论证方面已经比较成熟的船舶操纵模拟器,有针对性地对大风天气下靠泊超大型船舶安全撤离泊位方法进行了研究;根据所选8000 TEU超大型集装箱船舶的模拟船型撤离泊位进行模拟实验的结果和在对实验数据充分、系统分析的基础上,提出了超大型船舶安全撤离泊位的具体方法,为洋山港超大型集装箱船舶在大风天气下安全撤离泊位提供比较科学的参考依据。     

船舶操纵模拟器在船舶通航安全评估中的应用

船舶日趋大型化，导致原有航道和港口不能满足大型船舶的安全通航或靠泊要求。针对转向频繁、转角大、掉头区域不足、水深较浅的高难度航道，在船舶操纵模拟器上实施大型船舶通航安全的模拟试验，并对结果进行评估，进而对狭航道的设计或改造工程进行验证，并提出通航安全方面的合理化建议。     

基于C8051F020型单片机的仿真随动舵轮的转角检测

介绍了航海模拟训练系统中仿真随动舵轮的转角、转向的检测方法,给出了该方法的工作原理和硬件设计,并进行了软件编程。该设计成本低廉、简单可靠,可推广至任何角度检测系统中。     

“海洋石油112”号FPSO单点系泊模型试验与数值计算对比分析

国内有多艘大型软刚臂系泊FPSO在浅水服役,或多或少均存在一定故障,因此浅水FPSO水动力性能和安全问题受到广泛重视。"海洋石油112"号FPSO软刚臂单点系泊系统位于渤海浅水水域。文中对该单点系泊系统进行了系泊分析数值模拟,并与水池试验结果进行对比,验证三维动力响应数值模拟在浅水中应用的准确性。