基于深度学习的水面无人船前方船只图像识别方法

建立基于图像识别系统的水面无人船(USV)感知平台,采集内河船舶图片数据库建立船只单次多重检测(SSD)深度学习框架,通过使用预训练模型参数调优并微调分类框架实现较高的内河船舶检测准确度。试验结果表明,不同天气状况下的识别算法的查全率和查准率均能保持在70%以上。     

建立内河船舶强制责任保险制度的思考

目前我国内河航运业正处于大发展时期，而作为航运业保障的内河船舶保险状况却不容乐观。由于未实行内河船舶强制责任保险制度，加之内河船舶保险市场也非常混乱，很多内河船舶逃避保险，已参保的船舶也多是拒赔率高，一旦发生水上交通事故则往往无力承担损失而面临困境，这种情况极不利于国内航运业的发展。本文通过对内河船舶保险存在问题的分析，引入内河船舶强制保险制度，阐明建立内河船舶强制责任保险制度的作用及可行性，并结合实际提出建立内河船舶强制责任保险制度的几点建议。     

内河消防船补充要求

“内河消防船补充要求”是《钢质内河船舶建造规范》的补充内容，其基本框架是在中华人民共和国船舶检验局《内河消防船检验暂行规定》（1992）的基础上确立的，结合了内河航运发展情况，特别是充分吸取了公安消防等单位的意见编制而成。该“内河消防船补充要求”适用于2008年7月1日以及以后建造的内河消防船。     

内河消防船补充要求

“内河消防船补充要求”是《钢质内河船舶建造规范》的补充内容，其基本框架是在中华人民共和国船舶检验局《内河消防船检验暂行规定》（1992）的基础上确立的，结合了内河航运发展情况，特别是充分吸取了公安消防等单位的意见编制而成。该“内河消防船补充要求”适用于2008年7月1日以及以后建造的内河消防船。     

关于内河船舶驾驶实时仿真系统的探讨

就内河船舶驾驶实时仿真系统进行了一些探讨,并结合作者实践经验,提出了一种内河船舶驾驶实时仿真系统的框架设计。     

内河船体结构规范审图系统的开发

本文依照《钢质内河船舶入级与建造规范》（2002），利用SQL Server2000数据库管理系统建立船舶构件数据库，利用可视化编程工具VB，开发内河船舶船体结构规范审图系统。     

基于多波束仰扫的内河船舶吃水检测技术*

为防止内河船舶超吃水航行,需对船舶吃水主动进行实时动态检测,提出一种基于多波束声纳测深系统的内河船舶吃水检测系统。以声纳测距技术为基础,设计内河船舶吃水检测系统方案,完成检测系统软件架构设计与多波束声纳测深系统通信协议,采用多波束声纳测深数据滤波去噪算法滤除异常数据,系统实现了船舶吃水轮廓的清晰准确成像,并能数字化、实时显示船舶吃水深度,对于内河船舶吃水监管控制有一定可行性。     

内河弯曲航道凹岸取水口处船舶安全横距计算模型研究

依据船舶通过内河弯曲航道运动规律，考虑取水口对船舶航行的影响特点，以某工程实例为研究对象，建立船舶通过内河弯曲航道凹岸取水口处安全横距计算模型。为保证船舶安全通过弯曲航道中取水口所导致的横流区域提供依据。     

内河船舶避碰决策智能优化研究

针对内河船舶航行及内河航道的诸多特点,分析影响内河船舶碰撞危险的各种因素,建立内河船舶碰撞危险度的评判模型;重点对内河船舶避碰决策及优化展开研究,系统化描述保证船舶安全、经济航行的多种条件,提出相应的避碰决策模型,并在此基础上拟应用优化理论展开探讨。     

内河绿色船舶测试体系研究

为有效推动内河绿色船舶规范落实，弥补内河绿色船舶测试体系的缺乏，基于中国船级社《内河绿色船舶规范》(2020)提出了内河绿色船舶测试指标，并将测试方法分为设计类指标测试和测试类指标测试，对应给出了具体的测试流程与测试内容。针对内河绿色船舶测试结果的评估给予建议，认为可以分四部分作为衡量指标进行综合评估，包括船舶状态、授标预估、设备功能以及经济性，以期为内河绿色船舶技术的发展提供测试方法，丰富内河绿色船舶的研究体系。     

内河无人船局部路径规划和循迹控制

提出了内河无人船在水流中的局部路径规划算法,并在直线Line of Sight算法基础上设计了一般曲线路径的LOS循迹控制算法。将此算法结合完成了内河无人船的航行试验,实现了在落潮、涨潮等不同水流条件下的无人自主航行,验证了所提算法的有效性和实用性,对内河无人船的应用研究具有借鉴意义。     

无人船在港口水域海事监管中的应用探讨

近年来,随着与船舶自主航行相关的信息技术、人工智能技术水平的提高,无人船舶行业取得了长足的发展,其在海上安保、环境监测等领域应用也越来越成熟。为推动无人船在海事管理方面的应用研究,破解港口水域海事监管手段不足的瓶颈问题,文中在分析港口水域海事监管特点和无人船系统建设条件的基础上,定量研究了无人船在港口水域海事监管应用面临的性能指标确定、船型平台选择、载荷设备搭配、运行管理体系建设等方面的具体问题,提出了一种港口水域海事监管无人船系统的应用解决方案。     

基于总线的多任务无人水面艇分布式控制平台设计

相比有人驾驶船舶,无人水面艇因其具有低成本、高速度、高机动性以及高智能化等特性,特别是在危险情况下代替人工作业的应用实践,近年来已成为一个研究热点。本文首先分析了现有无人艇控制系统方案及存在的问题,进而提出了一种基于总线的分布式控制平台设计方案。然后详细分析了智能终端、主控单元的设计方案。结合实际项目应用进行了系统测试,试验数据表明本文提出的分布式控制平台设计方案可行,通过自主研制的智能终端可稳定、可靠地实现多传感器数据的分布式采集、处理以及共享,分布式结构保证系统可方便地搭载或变更任务模块。     

一种面向科研实验的无人艇

为对无人艇的相关技术进行实船验证研究,在分析科研试验对无人艇系统需求的基础上,设计和实现一种基于以太网的分布式无人艇系统。该系统利用微控制器实现对传感器数据和设备数据的分布式处理,并通过以太网交换机组建数据交换局域网;利用开源通信协议和开源库对系统软件进行开发;详细介绍无人艇系统的具体设计和实现过程。系统测试和实船试验结果表明,所设计和实现的无人艇系统工作稳定,能较好地完成指定任务。     

基于最优控制的双喷推无人艇路径跟踪方法

针对双喷推无人艇自主航行时的路径跟踪问题,采用最优控制的方法进行求解。根据双喷推无人艇的动力学特性建立双喷推无人艇三自由度运动方程,并由任务需求设定目标函数;在此基础上,根据航行实况建立约束条件,从而得到求解双喷推无人艇路径跟踪问题的数学模型。通过建立含有拉格朗日松弛项的哈密顿函数,将带有复杂约束的优化问题转化为无约束优化问题,采用粒子群优化算法求解最优拉格朗日乘子,并将其代入哈密顿函数;采用广义梯度下降法对数学模型进行求解,得到最优的喷泵电机转速,从而实现对双喷推无人艇的路径跟踪控制。设计实船试验验证方法的有效性,双喷推无人艇路径跟踪试验结果表明,双喷推无人艇实测的轨迹与设定轨迹的最大偏差不超过3m,该方法具有可行性和实用性。     

内河航标维护船监控系统设计研究

文章分析了内河航标船舶数字化监控系统的功能需求,提出了由数据采集、数据传输和数据应用3个子系统组成的系统整体架构,设计了船岸通信协议,构建了内河航标船舶机舱监控系统与船舶航行状态监控系统,同时开发了航标维护船舶信息管理软件。     

无人艇在边海防作战保障中的应用研究

边海防水域具有线长面广、环境恶劣复杂、突发事件层出、局部争端频现等特点，长期以来是管控的重难点之一，研制边海防无人艇是未来发展的重要方向。分析了国内外无人艇研究现状，根据边海防水域环境特点和管控任务，论证了边海防无人艇的多样化任务应用需求和总体发展趋势。在此基础上，提出了边海防无人艇初步建设设想，并针对具体使用实际从总体设计、环境感知、模块化载荷、安全防护等方面指出关键技术攻关方向，为推进实装应用进程提供有利参考。     

Visual analysis semantic label method based on navigation logic division北大核心CSCD

[目的]旨在探索处理内河实船数据、提高其可理解性和辅助研究识别船舶行为的新方法。[方法]通过构建航行逻辑层级和划分时序数据获得船舶行为的语义标签,设计航行逻辑可视化分析系统,将船舶航行状态与数据可视化相结合,辅助分析数据及研究船舶行为特征。最后,依托数字航道,选择船舶行为复杂的内河航道工作船的数据进行实例检验,利用所提系统分析异常数据并研究船舶行为。[结果]通过航行逻辑的交互可视化,可有效确定无规律的位置跳动异常数据产生的原因及特点,帮助进行异常数据处理,并经过定性分析特征和定量分析阈值,划分出了靠泊与直航状态数据,进一步丰富了船舶行为语义标签。[结论]结合船舶行为语义标签设计的可视化分析系统,通过人机自由交互,提高了数据的可理解性,可辅助异常数据分析处理及船舶行为研究,为数据分析人员提供研究工具。     

水流速度对内河船舶营运能效影响分析

本文在能源消耗和环境污染的危机下,致力于内河船舶能源消耗和温室气体排放的研究,分析了水流速度对内河船舶营运能效的影响。本分析是基于一艘客船的数据进行的,分别对不同航段下水流速度,主机转速,燃油消耗进行测量,并计算得到内河船舶营运能效。根据测量结果提出内河船舶营运能效提升策略,为内河航运业的节能减排提供帮助。     

吃水受限内河船舶航行性能综合优化的分层并行混沌算法

船舶航行性能综合优化设计分析是一项非常重要的工作。基于分层思想、并行算法和混沌算法,建立了吃水受限内河船舶性能综合优化的数学模型,设计了一种求解此类问题的基于敏感变量分段的分层并行混沌复合算法。编制了界面友好的VC＋＋软件。对于吃水受限内河船舶快速性和操纵性综合优化问题,进行了遗传算法、混沌算法、并行混沌算法和分层并行混沌算法的大量优化计算,结果表明：该复合算法计算可靠、效率高;为吃水受限内河大型船舶综合优良船型设计奠定了良好基础。