数字温深传感器的研究与应用

数字通信技术是未来信息传输的发展方向。我国目前所用的船舶水下噪声测量系统的数据传输主要采用模拟传输技术,存在较多弊端。本文的主要目的是利用自行研制的在线式数字温深传感器,在数字传输系统中实现测量装置的实时温度、深度的监测,为实验的顺利进行提供必要的辅助信息。     

基于DNV SILENT-S的物探船水下辐射噪声分析

民用船舶的水下噪声测量研究一直鲜有报道。针对以螺旋桨为主要影响因素的船舶,基于DNV SILENT-S的相关观点及要求,以多缆物探船"发现6"为研究对象,主要对物探船螺旋桨引起的水下辐射噪声展开了分析讨论。重点阐述物探船水下辐射噪声的研究及分析过程,采用不同拖缆工况进行实船测量及其数据处理。通过对目标船实船测量数据和仿真结果对比,进一步分析螺旋桨对物探船水下辐射噪声的影响,提出了螺旋桨引起的水下噪声应在设计阶段作为考量因素,也为物探船降噪设计提供参考。     

基于无线传感网络的航道水下数据监测系统

航道水下数据采集和传输受到水下通信信道的多径干扰,导致数据监测的稳定性不好,提出一种基于无线传感器网络的航道水下数据监测系统设计方法。采用水下换能器基阵构建无线传感器网络,进行航道水下声纹数据、船舶辐射噪声数据以及海洋混响数据采集,采用局部总线技术进行监测数据的远程传输控制,采用TMS320C50 DSP芯片作为航道水下数据监测系统的核心处理芯片,进行航道水下数据的集成信息处理,监测系统的硬件设计分为无线传感器模块、数据滤波模块、中央控制模块以及总线模块,采用无线传感器网络进行数据监测系统的网络设计,实现水下航道数据流的多路复用、数据帧检测和上位机通信传输。测试结果表明,设计的数据监测系统能实现航道水下数据的准确采集和传输控制,数据稳定输出性能较好。     

水下绞车及其在实时传输潜标的应用

为了实现海洋环境要素的实时传输,设计一种水下绞车控制通信浮标升降。实时传输潜标利用测量仪器测量海洋环境要素,水下绞车将通信浮标升至海面通过卫星通信将海洋环境要素数据传输到岸站。本文主要讲述水下绞车的工作原理和工作流程,试验结果表明系统突破了水下绞车自动排缆的关键技术,实现了海洋环境要素无人值守情况下的数据实时传输。     

多噪声干扰下船舶远程通信数据传输优化

传统的数据传输方法存在着抗干扰能力差的问题,因此在多噪声干扰环境下,提出船舶远程通信数据传输优化方法。首先用无线基站来代替卫星系统实现远程通信设备的更换,在通信数据传输之前对其进行BPSK调制,并对通信环境的噪声数据进行采集,将噪声采集结果作为混合滤波器的阙值进行降噪处理。通过仿真实验发现,在多噪声干扰的环境下传统数据传输方法误码率为12.364%,而优化的传输方法误码率仅为0.312%,由此可以得出结论:优化的船舶远程通讯数据传输方法抗干扰性更强。     

水下绞车及其在实时传输潜标的应用

为了实现海洋环境要素的实时传输,设计一种水下绞车控制通信浮标升降.实时传输潜标利用测量仪器测量海洋环境要素,水下绞车将通信浮标升至海面通过卫星通信将海洋环境要素数据传输到岸站.本文主要讲述水下绞车的工作原理和工作流程,试验结果表明系统突破了水下绞车自动排缆的关键技术,实现了海洋环境要素无人值守情况下的数据实时传输.     

水声声图测量技术研究

舰船的水声声图测量技术是通过分析水下声波信号获取水下噪声图像的一种技术,在海洋探测、敌船侦察等领域有重要的应用。由于声波在水下传输过程是一个多噪声、多路径的过程,信号的抗干扰能力较弱,因此,重点对水声声图测量技术的干扰抑制进行研究,通过建立水下干扰的模型,采用滤波算法进行干扰抑制,取得了良好的效果。     

船舶水下辐射噪声特性研究

本文采用有限元/边界元(FEM/BEM)方法对船舶水下辐射噪声特性进行研究.首先应用五种类型的有限单元建立了接近于真实船舶结构的有限元模型(包括机舱动力设备),并应用有限元法完成了流-固耦合状态下,船舶结构振动位移响应数值计算.然后将有限元模型的外表面处理成边界元模型,并由船舶外表面位移响应计算得到用于水下辐射噪声计算的速度边界条件.最后利用边界元技术对船舶水下辐射噪声特性进行研究.本文预估了仅考虑推进柴油机激励、柴油发电机组激励、齿轮箱激励以及所有激励情况下的船舶水下辐射噪声,并将其数值计算与实际测量结果比较,比较结果符合良好.     

进人数字系统时代的水下通信

水下通信采用模拟调制技术已经数十年了。移动通信的飞速发展使人们对尚未完成的数字语音通信系统寄予厚望，相信在不久的将来一定会实现。数字通信的优点是显著的。它抗干扰性强；可以加密传输；可以进行图像传输；未来的系统甚至允许多用户同时访问。预测了未来数字通信系统将逐步地实现上述功能，并说明了要做的工作主要是改变编码方式。以后的改进工作毫不例外地会采用软件升级的方式。如果考虑使用数字系统，最重要的问题是硬件的安装，特别是语音阵列的选择。     

船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真

常规船舶故障数据传输系统,应用于船舶实时故障数据远程传输时,存在传输失真率较高的不足,为此提出船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真。基于传输系统基础框架的搭建,构建故障数据传输平台,实现船舶实时远程故障数据传输系统的硬件设计;依托传输系统的通信设计与运行程序设计,完成软件设计,实现船舶实时远程故障数据传输系统设计。仿真实验数据表明,提出的故障数据传输系统较常规故障数据传输系统,传输失真率降低31.24%,适用于船舶实时远程故障数据传输系统及其仿真。     

基于振动传递分析的舰船辐射噪声特性研究

基于结构振动传递分析,采用有限元/边界元法,结合统计能量分析,探讨了舰船的辐射噪声特性以及噪声预报方法.通过建立某舰船的振动噪声分析模型,研究了船体在主机激励下的振动响应及其沿船体表面的分布规律.在此基础上,分析了各舱段的辐射声功率对舰船辐射噪声的贡献,并且对主机激励下的全船辐射噪声特性进行了研究及预报.研究工作以及所...     

基于径向基函数网络的水声信号预测模型研究

随着舰船隐身降噪技术的不断发展,舰船辐射噪声信号检测变得愈加困难.针对这种情况,将RBF神经网络引入到水声信号的预测中,建立水声信号的全局预测模型.通过对Henon和Lorenz映射仿真,验证了RBF预测模型的有效性.运用全局预测模型对两种实际水声信号进行预测.实验证明,该预测模型学习速度快,所需样本点少,效果较准确,在水声信号检测中具有良好的发展前景.     

基于国际海事卫星通信C系统的船岸通信软件平台设计

基于现代通信和信息技术的船岸信息系统,可以改变一切依靠人力与手工处理的船舶常规管理手段。船岸通信软件平台是将船舶和岸基局域网中全部或者部分数据采用标准化的格式进行传输,该通信软件平台具有集电传、传真和电子邮件等功能于一身和双向同时高速数据传输的优点,为船岸共同管理、提高管理可靠性提供了保证。     

Characteristics of wireless sensor network for full-scale ship application

In this study, basic experiments regarding the wireless sensor network were conducted on a 3,000-ton-class training ship as the first step in applying the ubiquitous technology to a real ship. Various application fields of the technology in terms of the provision of safety and convenience on a ship were identified through these experiments. To efficiently adopt the ubiquitous technology for ship application, it is necessary to identify the state-of-the-art ubiquitous technology and to prepare countermeasures against the harsh environment of a ship. The characteristics of the wireless sensor network were investigated on a test bed ashore as well as on a real ship before full-scale ship application. In particular, experimental results concerning communication depth, data transmission ratio, and battery consumption in a sensor node are described in detail.     

舰艇空气噪声引起水下噪声的估算方法及试验验证

随着舰艇隐身技术的发展,由舱室空气噪声引起水下噪声变得越来越重要.本文从经典的声波透射理论出发,建立了一种较简单的空气噪声传递产生水下噪声的工程估算方法,其中壳板的声压透射系数采用混响声场中各种角度无规入射的平均透射系数.通过与实船测试结果进行比较,基本上验证了此方法的实用性.     

舰艇编队水声对抗系统需求分析

针对水面舰艇编队水声对抗作战的特点,分析了水面舰艇编队水声对抗系统需求以及舰艇编队的配置要求,研究了编队水声对抗系统的组成及功能,并进一步讨论了水面舰艇编队水声对抗作战的指挥特点.对水面舰艇编队水声对抗系统的发展以及编队水声对抗作战指挥方式的研究都有重要的参考价值.     

船岸一体化管理平台设计

船岸一体化管理平台建设采用了全新的船舶管理理念，充分利用现代通信、信息、数据处理技术，与先进的船舶管理模式相结合，以船舶实时运行数据为基础，成为船岸安全与技术管理的决策依据。     

船舶水下辐射噪声计算评估方法及应用

本文采用有限元(FEM)和边界元(BEM)相结合的方法对船舶水下辐射噪声进行研究。首先根据船舶的实际情况建立三维结构有限元模型,包括船体结构、压载、主要动力设备及其隔振方式等,然后结合实船测试的柴油发电机组、推进电机机脚振动和轴系中间支撑基座振动数值,及船模试验得到的螺旋桨脉动压力,计算获得流固耦合下结构的响应,最后将船体外壳水线以下结构响应作为约束条件,通过边界元的方法对水下辐射噪声进行计算和分析。从而对船舶设计阶段水下辐射噪声初步评估方法进行修正,同时对比水下辐射噪声实船测试结果,计算准确性较高,修正后的计算评估方法能进一步提高了设计阶段水下噪声的评估精度,为船舶水下辐射噪声控制提供了依据和参考。     

多波束测深系统在水下检测码头接缝中的应用

为探索多波束测深系统在水下检测码头接缝的效用和技术特点,对在建的沉箱码头岸壁开展水下检测现场试验。针对检测对象的特点,改进了多波束测深系统的安装方式和设置,对采集的数据提取点云图进行分析,并对接缝宽度进行水下摄像验证。结果表明,接缝宽度检测的分辨率与船速、波束的发射频率、探测距离等因素有关,且在作业时应力求船舶的航行姿态平稳和匀速航行以保证检测质量。该系统在水下检测时能获得三维点云数据,可直观反映接缝的整体形态,为码头水下接缝检测提供了一种新方法。