恶劣天气船舶动态导航信息采集系统设计

由于传统的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统无法消除恶劣环境对信号产生的噪声,导致其存在信号质量差的缺点,为此设计一种恶劣天气船舶动态导航信息采集系统。通过信号感应模块、信号处理模块和信号汇总模块,搭建恶劣天气船舶动态导航信息采集系统总体架构;通过GPS接收机、数字方位仪、电子罗盘、信号放大器、滤波器、PCI采集卡和和工控机,完成系统硬件设计;通过放大信号,采用滤波算法消除噪声影响,将船舶动态导航信息传输至信息汇总程序中,完成系统软件设计,至此完成恶劣天气船舶动态导航信息采集系统。通过对比实验,与传统的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统作比较,实验结果表明,提出的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统的信噪比更高。     

船舶电力电路短路检测系统设计

传统船舶电力短路检测系统不能进行长时间的满负荷运行,且电机检测修复效率较低。为解决上述问题,设计新型船舶电力电路短路检测系统。通过检测电源模块设计、电力短路接口芯片选择2个步骤,实现新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过电路操作协议栈移植、电力检测励磁参数设置、短路驱动程序设计3个步骤,实现新型系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件运行模块,完成新型船舶电力电路短路检测系统的搭建。对比实验结果表明,与传统船舶电力短路检测系统相比,应用新型船舶电力电路短路检测系统后,满负荷运行时间最长可达150 min左右,电机检测修复效率始终不低于60%。     

船舶动力装置运行故障诊断系统

传统船舶运行故障诊断系统,存在执行时间过长、诊断效率低下等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶动力装置运行故障诊断系统。通过系统框架设计、故障诊断子系统设计2个步骤,完成新型船舶动力装置运行故障诊断系统的硬件设计。通过功能模块设计、程序函数设计、运行故障诊断子程序设计3个步骤,完成新型船舶动力装置运行故障诊断系统的软件设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,有效缓解执行时间过长、诊断效率低下的问题。     

电力推进式船舶电力负荷预测系统研究

传统船舶电力负荷预测系统存在短期用电量不均、承载上限模糊等弊端。为有效解决上述问题,设计新型电力推进式船舶电力负荷预测系统。通过预测电路设计、推进负载接口设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行模块设计。通过电力负荷环境的搭建、数据库设计、负荷预测流程完善,完成新型系统的软件运行模块设计。模拟系统应用环境设计对比实验结果表明,与传统系统相比,新型电力推进式船舶电力负荷预测系统有效平均短期用电量、明确承载上限。     

基于VR技术的船舶航行仿真系统设计

传统船舶仿真系统不能在短时间内完成航行数据的识别及转发处理。为解决上述问题,设计基于VR技术的新型船舶航行仿真系统。通过层次逻辑结构设计、仿真拓扑结构设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过VR交互程序设计、航行传输协议设计、仿真数据库设计3个步骤,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现基于VR技术船舶航行仿真系统的顺利应用。模拟对比试验结果表明,与传统系统相比,应用基于VR技术船舶航行仿真系统后,航行数据识别及转发处理时间均得到一定程度降低。     

失控船舶碰撞下高压输电线路自动断线系统设计

传统MAS船舶高压自动断线系统存在输电调节失衡比率较高、线路杂糅碰撞情况较为明显。为解决上述问题,设计失控船舶碰撞下的高压输电线路自动断线系统。通过AGENT自动断线控制器设计、船舶高压输电采集卡选择2个步骤,实现新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过失控碰撞信号采集标定、高压输电断线地址分配、船舶高压输电数据库设计3个步骤,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现系统的顺利运行。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,与传统MAS船舶高压自动断线系统相比,应用新型系统后,输电调节失衡比率下降至50%以下,线路杂糅碰撞情况得到有效缓解。     

基于物联网的高精度船舶导航系统设计

为解决RTK船舶导航系统定向能力较差、目标定位精度较低等问题,设计基于物联网的高精度船舶导航系统。通过物联网传感器电路设计、导航信息采集模块设计2个方面,完成新型导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,按照导航数据采集与预处理、数据精度解算、导航任务分配的物理操作流程,完成新型导航系统的软件运行环境搭建,结合硬件执行条件,实现基于物联网高精度船舶导航系统的顺利运行。对比实验结果表明,与RTK导航系统相比,应用新型高精度导航系统后,船舶定向能力得到稳定提升,目标定位精度的最大值也不再低于理想极值85.21%。     

无线网络在舰船安全监测系统中的应用

为确定无线网络主机的实际应用价值,从而实现对船舶航行轨迹的安全性监测,针对无线网络在舰船安全监测系统中的实际应用能力展开研究。以网络执行主机作为船舶航行轨迹数据的核心生成设备,联合数据收发模块与网关设备元件,实现系统的硬件执行环境搭建。在此基础上,导入航行轨迹监测数据,通过信息定位处理的方式,实现系统的软件执行环境搭建,结合相关硬件设备结构,完成基于无线网络的舰船安全监测系统设计。对比实验结果表明,与点迹型监测系统相比,无线网络型监测系统对船舶航行轨迹的把控精准度可达到90%以上,能够实现对无线网络主机的合理化利用。     

DSP平台的舰船图像增强系统

针对船舶航行图像对比清晰度较低的问题,设计基于DSP平台的舰船图像增强系统。按照DSP处理框架的执行需求,连接图像采集模块及信息增强电路,完成新型图像增强系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,根据舰船图像的信息管理模式,计算具体的函数增强公式,完成系统的软件运行环境搭建,联合相关硬件设备结构,实现DSP平台舰船图像增强系统的顺利应用。对比实验结果表明,与FPGA图像处理系统相比,应用增强型系统后,雾化度指标数值明显降低,船舶航行图像对比清晰度过低的问题得到有效解决。     

大型船舶轴系故障监测方法研究

不能定位故障发生模块,处于轴系中的具体位置,进而造成故障清除时间较长,是普通船舶轴系故障监测方法存在的主要弊端。为解决上述问题,建立新型SOM大型船舶轴系故障监测方法。通过船舶轴系故障表现形式分析、轴系故障特征提取,完成故障的特征诊断。在此基础上,通过自组织轴系故障网络的搭建、船舶数据处理,完成SOM大型船舶轴系故障监测方法的建立。设计对比实验结果表明,新型方法与普通方法相比,能够准确定位故障发生模块在轴系中所处位置,大大缩减清除故障所需时间。