船舶无人驾驶技术中的数据融合应用技术

无人驾驶船舶在海洋勘探、环境监测中发挥着重要的作用,是当前造船业和航海业的下一步发展方向,具有重要的科学和社会意义。然而,当前无人驾驶船舶的自动航行,仍需要较多的人工干预,一方面需要接收岸基控制中心的控制,另一方面为了保证较高的可靠性,通常需要在较好的海况和气象条件下工作,大大限制了无人驾驶船舶的使用范围。针对以上问题,本文提出一种基于多传感器数据融合的船舶无人驾驶技术,这种方法能够将雷达和卫星图像、传感器数据、GPS数据等相融合,实现全自动的无人船舶自动导航技术,从而大大减少人工干预,提升无人船舶遂行各种海洋任务的有效性。     

基于嵌入式Web的舰船电站运行参数网络监控系统研究

船舶电站运行参数网络的监控系统有利于促进船舶电网的自动化调度,对船舶电站运行的安全性、可靠性有重要影响。船舶电站监控系统将计算机技术、自动化控制技术和网络技术相结合,实现了对电站运行参数网络的监视、自动化控制和维护。本文针对船舶电站的网络监控系统,结合新型嵌入式Web技术,设计和优化船舶电站运行参数网络的监控系统。     

多传感器数据融合在船舶特征提取中的应用

给出一种基于多传感器数据融合的船舶特征提取方法。该方法使用激光传感器LD-LRS3100与LMS221,对船舶长度、高度、宽度、速度信息进行测量,然后通过数据关联、数据融合方法进行船舶提取。实验结果表明,使用多个传感器的数据融合方法比单个传感器的提取结果更为准确。     

云平台在船舶数据融合中的技术方案

海洋船舶的动力定位系统是海上安全航行的核心装备之一,动力定位系统需要对传感器搜集的各种信息进行数据融合,才能提高数据的准确性及可靠性。本文研究云平台中的分布式计算架构,并将此架构应用到船舶动力定位系统中的数据融合中,通过对各类传感器数据之间的耦合性分析,提出一种基于分簇遍历的数据融合优化方法,最后对算法进行仿真。     

基于支持向量机的多传感器船舶火灾探测技术

针对船舶火灾探测误报率高的情况，为提高火灾探测系统的可靠性，提出一种基于支持向量机的多传感器火灾信息融合方法。经过仿真试验证明，通过多传感器探测数据的有效融合，可以大幅提高火灾探测系统的火灾识别率。     

基于船舶大数据平台的物联网数据挖掘研究

海上监测平台通过传感器网络获取大量的海洋环境数据和船舶航行数据,由于作业平台的网络不稳定,数据来源广、类型多,不便于管理,因此,设计合理的船舶数据平台管理系统有重要意义。本研究充分结合物联网技术和传感器融合技术,对船舶大数据平台的数据管理和数据挖掘进行了系统的研究,并设计了一种聚类数据挖掘算法和数据挖掘引擎。     

基于UKF联邦滤波的动力定位船舶运动状态估计

针对动力定位船舶,采用基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的联邦滤波技术,利用多种位置参考系统和电罗经的测量值来实现对船舶运动状态的估计。从传感器测量原理出发,采用非线性的测量方程,实现对多种位置参考系统传感器特征的描述,利用UKF滤波方法和联邦滤波结构将动力定位船舶配备的多个冗余位置参考系统的测量数据进行有效融合,从而提高对船舶运动状态估计的精度和可靠性。仿真结果表明,采用基于UKF的联邦滤波方法可以有效实现对动力定位船舶相关运动状态的估计。     

船舶电力监控系统多传感器数据融合研究

随着现代造船技术的不断提高,船舶电力监控系统日趋复杂,单一的数据融合方法具有一定的局限性,将多传感器数据融合技术应用到船舶电力监控系统中,对提高数据采集准确性,数据分析处理效率等有着非常重要的意义。文章介绍了数据级、特征级和决策级融合的层次划分,归纳了常用的数据融合方法,并重点阐述了几种关联规则挖掘算法的研究进展。     

数据挖掘技术在船舶电站设备故障分析中的应用

在船舶电站的设备管理作业中,由于其复杂程度变得越来越高,采用常规的控制技术已经不能够满足设备的控制管理要求,因此可以采用智能算法,对电站运行中产生的各种数据进行综合分析对比,找出潜在的故障发生机制,提高船舶电站的安全性。本文结合了数据挖掘技术,利用大数据统计原理,针对不同的船舶电站故障模型,提取出各个状态下的船舶电站运行机制,从而有效改善了船舶电站的故障预测和处理能力。     

基于PLC的船舶电站监控系统研究

随着电子技术、计算机技术的迅猛发展,对船舶电站监控系统的需求越来越大。船舶电站监控系统负责对船舶上的电力设备进行控制和监视,是船舶中十分关键的设备。为提高船舶电站运行的可靠性及整个系统自动化程度,本文对基于PLC的船舶电站监控系统进行研究。     

基于马尔可夫过程的船舶电站冗余系统可靠性分析

为解决船舶电站可修系统的冗余性、可靠性、维修性问题,采用马尔可夫过程分析了实际船舶电站航行工况冗余系统,并建立可靠性数学模型, 推导出船舶电站冗余系统可用度与可靠度的表达式,为船舶电站冗余设计的可靠性和优化提供了新的实用方法.最后,以实例说明了其在船舶电站控制系统中的工程应用.     

嵌入式船舶电站控制装置的研究与设计

为了实现船舶电站可靠地运行、控制和管理,提高船舶机舱的自动化程度,对基于微处理器(ARM)的嵌入式船舶电站控制装置进行研究和初步设计。采用先进的嵌入式计算机控制技术,提高系统的集成程度、技术水平和可靠性。本电站控制装置使用一个基于ARM7内核的高性能32位处理器。主要实现了柴油发电机组自动准同步并车、调频调载、自动解列及自动停机等控制功能的软、硬件设计。借鉴以往电站自动并车方法的优缺点,提出了一种新的软件并车方法,并对新的软件并车方法从硬件条件和软件实现两方面作详细的描述,用Matlab进行了仿真试验,达到了预期效果。     

船舶电站冗余系统可靠性建模与分析

为解决船舶电站冗余系统的可靠性计算问题,从船舶电站冗余系统主要冗余方式的基本模型出发,提出了基于马尔柯夫过程的船舶电站冗余系统可靠性分析方法,建立了船舶电站冗余系统的可靠性数学模型,从而推导出船舶电站冗余系统的可靠度与平均无故障工作时间,为船舶电站冗余设计提供重要理论依据。所述基本思想及结论不但适用于船舶电站冗余系统,对其它形式的电站系统也有参考价值。     

基于S7-300PLC和PPU的远洋渔船船舶电站控制系统设计

基于S7-300可编程逻辑控制器(PLC)和船舶电站发电机并车与保护单元(PPU),设计了远洋渔船船舶电站智能化控制系统。以PLC为主站、PPU为从站组成的联合控制核心,采集发电柴油机组以及船舶电网的各项参数,实现输入、输出共享,并根据设置的参数进行智能化指令执行。满足船舶电站自动控制以及安全保护等功能,适应渔船在航行及作业过程中工况多变的特点,从而提高船舶电力网的可靠性、便利性与经济性。     

船舶电站相位差检测装置的设计与实现

电站是船舶动力装置的关键设备,为提高其并联运行可靠性,在分析相位差检测原理的基础上,提出采用中断方式获取恒定超前时间来提高并联运行控制器的工作精度。该方法通过中断方式对高速计数器进行复位和读取操作并通过算法计算出提前合闸的时刻,使相位差在断路器合闸的瞬间可靠为零。基于该方法设计了并联运行控制器,并完成了外围硬件电路设计,以及PLC的硬件组态和程序编程。经仿真平台运行实验验证,该并联运行控制器可有效降低合闸瞬间的冲击环流约30%,提高了电站运行的可靠性,为船舶电力系统的研究设计提供了有益参考。     

全电力推进船舶推进控制技术研究

全电力推进船舶是当今国际造船业发展的一个热点,而迄今为止国内尚无此类船舶的推进控制产品,为此设计了一种全电力推进船舶推进控制系统。根据全电力推进船舶的特性,对推进控制、转舵控制进行了深入研究,特别是鉴于电力推进船舶其推进系统的动力是由船舶电网直接供给的,因此重点分析了如何保证在推进负荷突变时船舶电网供电的安全与稳定,并给出了有效的解决方法。此外,系统还进行了模块化设计以提高其可靠性、集成性和可扩展性。     

急流航段全回转舵桨电推船电站设计研究

根据全回转舵桨电力推进船舶的特点,分析了其电站系统的设计方法,提出采用推进控制系统应配合功率管理系统处理可能发生的且会导致电网失电的特殊情况。所提措施易于实现,能够提高这类船舶在急流航段中航行的可靠性和安全性,且满足现有规范对急流航段中航行船舶的要求。     

轮机模拟器船舶电站装置

轮机模拟器船舶电站仿真器是以某先进集装箱船为母型研制的国产第二代船舶电站仿真器,文中介绍了该型船舶电站仿真器的系统,并阐述了该船舶自动化电站模拟器主要组成及功能原理。     

船舶电站自动调载的PLC控制系统

为了实现船舶电力系统的自动化,最大限度保持供电的连续性,提高供电设备的安全可靠性和供电质量,本文采用PLC控制系统,通过PLC相应的模块来实现参数的检测和自动并车,使频率自动调整和有功功率的自动分配。文章介绍了PLC控制系统实现船舶电站自动调频调载的基本原理及软硬件实现的方法。     

船舶电力推进系统VC与DTC调速控制策略建模与仿真研究

为研究不同永磁同步电机调速控制策略对船舶大功率推进电机调速性能的影响和在电力推进系统中的适用性,在推进电机及其螺旋桨负载数学模型的基础上,建立永磁同步电机矢量控制(VC)系统和直接转矩控制(DTC)系统.根据实船系统建立船舶电力推进系统并进行仿真,分析在船舶加速工况下2种控制策略的调速性能以及船舶电站的稳定性.仿真结果表明;2种控制策略都有很好的控制效果,在保证良好的调速性能同时,保持整个系统的稳定性,二者在船舶电力推进系统中都具有一定的适用性.