复杂动态环境下船舶操纵系统避障自适应控制方法

为使船舶方向舵角与航向角之间物理夹角与航迹转向角数值变化趋势保持一致,实现船舶精准避障,提出复杂动态环境下的船舶操纵系统避障自适应控制方法。根据船舶避障过程,规划待通过的船体安全行进路线,完成复杂动态环境下的船舶操纵系统避障轨迹建模。建立船舶操纵运动方程式,根据运动坐标值的自适应转换原理,实现对船舶避障轨迹的精准控制。实验结果表明,自适应避障方法可将方向舵角和航向角的夹角与航迹转向角间的最大差值控制在10°以内,符合准确避障的船舶航行需求。     

基于非线性模型的船舶避障路径预测方法分析

传统船舶避障路径预测方法针对小目标、小范围障碍物,此种方法的避障准确率会大幅度降低,给船舶航行安全带来威胁。为了解决上述问题,提出基于非线性模型的船舶避障路径预测方法分析。根据避障预测的非线性特点,首先对船舶航行路径进行非线性初始模型建立;然后根据模型计算变量关系,对避障关系量进行避障模型定义;最后,根据定义的避障模型完成避障过程计算。通过仿真实验的对比数据,证明提出设计方法,具有提升小范围、小目标障碍物避障成功率的作用。     

船舶障碍避让系统中模糊神经网络多步预测模型设计

水路运输自古以来就是一种非常重要的商品流通途径,对促进经济发展和贸易往来有重要的意义,特别是近年来,经济全球化的趋势不断加强,远洋海上运输成为世界范围内商品贸易的主要途径。在船舶的正常航行过程中,障碍避让是非常重要的性能,是保障船舶安全航行的重要条件。由于船舶在航线航行时,受到许多未知环境的干扰条件因素影响,比如其他船舶、暗礁等,因此,研究船舶的避障技术有重要意义。本文充分利用神经网络算法和模糊算法,对船舶的障碍避让系统进行开发,设计了基于模糊神经网络的船舶障碍避让预测模型。     

基于网络感知信息的船舶航迹规划智能避障方法

为实现智能避障,确保船舶航行安全,设计基于网络感知信息的船舶航迹规划智能避障方法.高效感知船舶本身及附近环境信息,精准获取船舶本身及附近船舶位置信息.依据位置信息构建船舶航迹规划中碰撞危险度模型,判断本船是否存在碰撞危险.若存在碰撞危险,则采用模糊神经网络智能控制船舶航行方向完成智能避障.试验结果表明:该方法可精准感附...     

基于数据挖掘的船舶海上复杂交通流避障导航建模

船舶在海上航行,由于海洋环境复杂,航道上船舶的航行航速、航向、载重等均存在不同,因此,航行过程中的船舶随时面临着各种风险与障碍物。为了更好地保障船舶安全,必须对各种障碍物进行预判,寻找到最安全科学的航线,为此建立新型的船舶海上复杂交通流避障导航模型——FABP模型。首先将蚁群算法与c均值模糊聚类算法进行融合,得到各种障碍物的聚类中心,然后利用BP神经网络自动寻优能力,根据不同聚类中心的类型,对海上不同类型的障碍物进行预判,得到最优的船舶海上复杂交通流避障航线,最后进行实验仿真,结果表明,本文模型得到的船舶海上复杂交通流避障航线,路途更近,安全性能更高,效率更高。     

船舶防撞系统中激光测距技术的应用

船舶碰撞会造成严重的后果,尤其是LNG船、大型运输船等,不仅会危及船舶工作人员,还会造成燃油泄漏等环境污染。随着船舶工业的技术进步,船舶向着高速化、大型化发展,同时也给海上交通管理和船舶避撞带来了压力。为了提高船舶航行的安全性,研究船舶防撞系统意义深远。本文采用激光测距技术,精准的获取会遇船舶之间的距离,及时调整船舶的航行线路,降低船舶发生碰撞的概率。     

基于动态窗口法的近海水域船舶避障算法研究

[目的]提出一种改进的动态窗口法,以解决近海水域智能船舶在面对夹击及动静混合会遇时无法有效避让的船舶避障问题。[方法]为得到在近海水域航行的船舶约束条件,针对近海水域对船舶避障的影响因素进行分析,同时提出近海水域船舶航行最低避障要求;然后对动态窗口法（DWA）的目标函数进行优化改进,并将其与船舶和障碍物的距离相关联,以提升船舶在航行图中的安全性,同时将目标函数中的航向权值引入船舶会遇态势判断,以使目标船舶可以有效判断船舶的避障责任;最后,通过仿真模拟验证改进算法的有效性。[结果]仿真结果表明,所提的改进算法在分别遭遇夹击以及复杂会遇的情况下,能够清晰地判断船舶的避障责任,降低航行过程中的速度变化陡峭度,且所规划的船舶航行路径可有效提升船舶航行的安全性。[结论]所提避障算法可为解决近海水域智能船舶遭遇复杂会遇情景的避碰失败问题提供参考。     

航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制方法

传统的全驱动船舶操纵系统防撞控制效果差,发生碰撞次数较多,为此设计一种航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制方法。利用船舶操纵性的网络分析模型充分分析船舶航行中的干扰项,分别建立动力学模型以及运动模型,并设定船舶操纵系统防撞控制目标,以此实现航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制。实验证明,此次设计的航行安全技术下全驱动船舶操纵系统防撞控制方法比传统方法控制后的发生碰撞次数少,证明了此次设计方法的有效性,具备实际应用意义。     

图像处理技术在船舶航行障碍物识别中的应用

为了提高船舶航行避障能力,提出基于图像分块特征匹配和视觉跟踪识别的船舶航行障碍物识别技术。采用点跟踪匹配和动态帧点检测的方法进行船舶航行障碍物识别的红外图像信息采集,对采集的船舶航行障碍物红外视觉图像进行区域组合检测和融合处理,提取图像的差异性和突变性特征点,根据特征点的分布情况采用视觉跟踪识别方法实现对船舶航行障碍物识别。测试表明,该方法对船舶航行障碍物识别的动态跟踪能力较好,识别可靠性和精度较高。     

交通部海事局要求部分沿海航行船舶配备船载自动识别系统

为加强沿海航行船舶的安全管理，提高船舶安全航行的技术条件，改善沿海通航秩序，交通部海事局决定对部分沿海航行的船舶安装船载自动识别系统（AIS）。     

基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计

为了提高船舶航行的安全性,构建船舶航行安全自动评估系统,提出基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计方法。采用航向陀螺仪、三轴磁力计等敏感传感器进行船舶航行姿态参数采集,根据采集的船舶航行姿态数据进行大数据特征重组,建立船舶航行姿态参量大数据库,设计数据访问调度和参数融合算法,进行船舶航行安全大数据信息调度和特征分析,进而实现船舶航行安全自动评估。在嵌入式ARM环境下进行系统的软件开发,实现系统优化设计。仿真结果表明,采用该系统进行船舶航行安全自动评估的准确性较好,船舶航行安全信息大数据访问调度的实时性较高。     

船舶避障过程精准测距方法

为了解决船舶避障过程中,传统测距方法存在的误差大的问题,实现对船舶避障过程精准测距方法的优化设计。分析船舶避障的基本工作过程,利用摄像机设备采集并处理实时航行产生的视觉数据,在考虑船舶航行因素的情况下,通过坐标转换与误差校正,得出船舶与障碍物之间的距离测量结果。通过与传统测距方法的对比,发现设计方法的测距误差降低了0.233 m,且将其应用到船舶避障过程中,有效降低了碰撞事故的发生次数。     

船舶航行轨迹自动化控制中PLC技术研究

为有效发现水域中那些偏离正常航行轨迹的船舶,从而提高船舶航行安全性,设计基于PLC技术的船舶航行轨迹自动化控制方案。通过提取船舶航线轨迹数据的方式,弥补缺失信息的插补空隙,完成PLC数据的采集及预处理。在此基础上,度量轨迹内航行节点间的相似性,按照正常轨迹点的建模需求,实现对时间复杂度的精准分析,完成船舶航行轨迹自动化控制中的PLC技术研究。对比实验结果表明,与GMM航迹分析算法相比,应用PLC自动化控制方案后,QIE水域避障系数提高至6.32,不仅提高船舶的航行安全性,也可有效发现偏离正常航行轨迹船舶的实时所处位置。     

关于部分沿海航行船舶安装船载自动识别系统的通知

为加强沿海航行船舶安全管理．提高船舶安全航行的技术条件．改善沿海通航秩序．经研究．决定部分沿海航行船舶安装船载自动识别系统（AIS）现将有关要求通知如下．     

船舶海上事故避障路线自导方法研究

传统避障路线方法只能躲避比较明显的故障物,对于小型故障物或是静态故障物躲避能力较差。针对这一问题,研究了一种新的船舶海上事故避障路线自导方法,首先对海上故障信息进行确认,获取障碍信息,然后确定躲避障碍的方向,最后进行多次细化。为检验方法可靠性,与传统避障路线方法进行对比,结果表明,本文船舶海上事故避障路线自导方法不仅能够躲避明显的故障物,同时能够躲避小型故障物和静态故障物,使船舶航行的安全风险大大降低。     

船舶避碰中灰色数据挖掘研究

随着海洋运输业的发展,航行在海上的船舶数量越来越多,船舶避碰系统成为保障船舶航行安全的必要设备之一。现有的船舶避碰算法有基于视频图像帧数据的、红外传感器设备采集数据的,也有利用知识发现及大数据挖掘技术对船舶航行轨迹及碰撞规律进行分析,对船舶航行进行辅助指导。本文研究船舶避碰中的灰色度数据挖掘技术,并根据实际的应用数据建立灰色度数学模型,最后对本文的船舶避碰算法进行仿真,与传统算法进行比较分析。     

船舶动力装置可组态智能故障诊断系统设计

旋转机械是许多船舶动力装置的核心设备,其设备状态与安全性直接关系到船舶航行的安全.为了保障船舶安全正常航行,针对当前船舶动力装置故障诊断系统的不足,研究开发了基于旋转机械监测诊断技术、数据库技术、网络技术以及组态式软件技术的船舶动力装置可组态智能故障诊断系统,介绍了该系统的体系结构、硬件结构、软件功能、网络技术及特点....     

基于激光传感器的船舶避碰预警系统

为了实现船舶安全航行,有效解决船舶自动识别系统(AIS)和自动雷达标绘仪因价格昂贵很难大范围普及安装,以及现在激光测距预警系统只能根据预警距离的大小进行非智能化预警的问题,本文基于激光测距、激光定位、激光测速原理设计了一种船舶防撞装置。利用激光传感器获取相对距离、方位角度、相对速度等参数,合理的选择设备和设计安装位置,通过组装调试、可靠性及抗干扰性分析等不同步骤,设计船舶防撞自动分析控制程序,该装置能够自主的感知周围可疑障碍船只或不明物体,并根据不同情况自主的分析判断预警并发出预警信号。系统依托较高的性价比,有利于提高防撞系统在中小型船只中的普及。     

基于多模卫星信号的船载智能定位终端系统

在沿海航行中,为维护船舶航行期间的安全,航海者需要注意船舶的准确位置,而船载智能定位终端系统的不断改进,推动着船舶在既定航线上稳定航行,其中的全球卫星导航系统在导航定位、科研测绘、城市智能交通等多个领域均有广泛的应用。为深入探讨船载智能定位终端系统地标定位的准确性,本文选取多模卫星信号中的GPS系统和北斗系统,以最小二乘算法的定权策略对其展开探讨,在基于多模卫星信号提升船舶的导航定位技术,使其优势互补,共同提高定位精度,最大限度地减少定位误差,充分保障船舶安全航行。     

基于云计算的船舶航行数据存储与备份系统设计

随着船舶领域信息化、数字化水平的提高,船载信息化设备产生的数据量越来越大,如船舶自动识别系统、电子海图系统等,船舶航行数据中包含大量的潜在价值信息,对船舶航行数据进行挖掘能够获取船舶航迹特征,对于海事监管、航行交通管理等有重要的作用。本文研究一种基于云计算的船舶航行数据存储与备份系统,云计算平台能够处理海量的船舶航行数据,并通过服务架构和数据库技术,将船舶的航行数据进行可靠的存储和备份。本文重点介绍云计算技术的核心内容、船舶航行数据存储系统的构成、数据库技术以及系统的软件开发关键环节,具有一定应用价值。