基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

水上浮标系统在海洋信息观测、水下侦察等领域有重要应用,可以实现水下声波信息的准确采集。为了进一步提高船舶的水声浮标系统性能,提高水声浮标系统的自动化程度和工作可靠性,本研究对水声浮标系统进行基于ARM的嵌入式设计。对水声浮标系统的设计主要包括水声浮标结构设计、信号电路设计和软件程序设计等内容。     

厦门港主航道灯浮标偏移特点分析

灯浮标是引导船舶航行的人工标志,对保障船舶的航行安全有着重要意义,而灯浮标的实际位置与设计位置有一定的偏差,因此,了解和掌握灯浮标的偏移规律和幅度,可以为确定灯浮标的布设位置和锚链的布放长度提供科学的决策依据。结合厦门港风、流等自然条件和灯浮标遥测位置数据,分析厦门港典型灯浮标的偏移特点,为过往船舶确认船舶相对灯浮标的距离和方位以及航标保障部门对灯浮标的维护提供参考。     

新型航行纵向补给用引缆浮标的设计与应用

根据航行纵向补给用浮标的情况,从浮标的材质、结构等方面综合考虑,经过浮标下沉分析、侧翼压力、拖拽拉力等计算分析,并结合碰撞破损等使用状况,重点设计了一种新型滚塑材质的引缆浮标,解决了引缆浮标在航行使用过程中容易下沉、脱落等现象,使浮标在航行拖拽时能够在海面上稳定漂浮,不下沉。     

海上溢油跟踪定位浮标参数分析及技术优化研究

为提高溢油浮标跟踪海上溢油油膜的精度,基于溢油浮标跟踪油膜的水动力学机理,对溢油浮标的尺寸、重量、海域位置等参数进行分析及优化,研究表明,可以根据浮标应用地理位置、海况及溢油油膜本身的性质,有针对性地选择最优的浮标设计参数,以提高溢油跟踪预测的准确性。     

三峡库区航道深水浮标受力及缆索长度计算探讨

三峡成库后,由于船舶(队)安全航行的需要,个别深水航段(如桥区水域、孤浅礁石水域、陡岸水域等)须设置浮标,最大设标水深可达100余米以上,从而使浮标受力及系留浮标的缆索长度大大增加,给设标工作带来了较大的困难。文章力图通过对浮标的受力分析和计算,进而得到深水航段系留浮标所需的缆索长度,以便为三峡库区深水浮标的设置提供科学的依据。     

圆形浮标阵搜潜效能评估研究

以圆形浮标阵为切入点,分析了圆形浮标阵的搜潜发现概率,设定了圆形浮标阵效能评估的条件,建立l『效能评估模型,对潜艇机动、背境噪声级、浮标数量和圆形阵半径等因素对搜潜效能的影响进行了仿真分析,提出了合理化建议,可以为部队训练提供参考。     

三体组合式FLiDAR浮标概念设计及幅频运动特性研究

海上激光雷达测风浮标系统在使用的灵活性、测风能力和成本等方面,相对于海上测风塔具有绝对优势,能够更好地满足海上风剖面测量的发展需求。针对浮动式激光雷达测风浮标(FLiDAR Buoy)系统的研发,提出新型三体组合式激光雷达测风浮标体的概念设计,并研究了其幅频运动特性。考虑测风浮标的稳性、运动响应和设备搭载的要求,对浮标体的结构及技术性能进行概念设计,并对主要搭载设备进行布置;在风浪联合作用下,对浮标体的完整稳性进行计算和分析,依据规则对其稳性衡准数K进行校核;忽略浮标体甲板以上的结构建立水动力模型,采用三维势流理论和Morison公式,计算分析浮标体的幅频运动响应特性,重点研究了浪向、水深和单体间距对浮标体RAOs的影响。结果表明,新型的浮标体设计较为合理,幅频运动性能良好,满足稳性的要求,浪向和单体间距对其RAOs影响较大,水深变化对其影响较小。     

海洋机动浮标机电测控系统的设计

为克服锚系浮标只能在固定站位进行海洋环境观测的不足,研发了一种可以移动的无人海洋监测平台——海洋机动浮标,本文介绍了海洋机动浮标的总体结构,构建了机动浮标的机械结构模型,设计了机动浮标测控系统,叙述了机动浮标数据通信、运动控制以及机动浮标测控系统的人机界面,并给出了机动浮标在湖中测试的实例。通过本文工作可以发现海洋机动浮标具有自主地在较大区域开展海洋环境观测等能力,对于获取大范围的海洋环境信息具有较重要价值。     

舰船海上数据浮标的水动力分析

由于受到人为等因素的影响,使得我国海洋中的自然灾害发生频率有所增大。因此,加大对海洋环境的监测力度显得尤为必要。舰船海上数据浮标通过搭载相关的仪器设备能够对海洋水文信息进行观测,依托这些信息可以为海洋资源的开发利用和各类灾害的防控提供可靠依据。为了确保海上数据浮标搭载的各种仪器设备能够保持稳定运行,必须确保浮标本身的可靠性。本文从舰船海上数据浮标的作用入手,分析了舰船海上数据浮标的水动力。     

水上机场助航波能灯浮标的波能俘获优化

[目的]为了对水上机场波能灯浮标进行设计优化,以工作于沿海水上机场的阵列式助航波能灯浮标为研究对象,提出一种小型阵列式浮标的优化设计方法。[方法]基于三维势流理论,计算浮标的垂荡运动响应,在满足最佳能量转换部分(PTO)阻尼匹配的情况下,得到使能量俘获宽度比最大的浮标直径吃水比和浮标间距,然后对单个浮标的能量俘获进行短期预报,并在此基础上结合实际海况对阵列式浮标的能量俘获进行长期预报,分别讨论浮标直径、吃水和浮标间距对阵列式浮标能量俘获的影响。[结果]结果表明,当单个浮标直径吃水比为2.4~2.6时,能量俘获宽度比最大;阵列浮标间距越小,阵列式助航波能灯浮标的能量俘获宽度比越大。[结论]所做的工作可为阵列式波浪能发电装置的设计优化提供一定的参考和建议。     

深海剖面测量浮标节能研究

为了设计体积小、重量轻的深海水深剖面测量浮标,论文提出了一种节能方案。为了实现对深海剖面测量浮标能耗的模拟研究,通过试验获得深海剖面测量浮标特定元件功耗等特性数据。考虑海水密度变化对其浮力调节的影响,对深海剖面测量浮标建立纵向运动模型,并应用四阶五级龙格库塔法对常微分方程的初值问题进行求解。结果表明:该节能方案有效地控制了上浮速度,其上浮速度在0.1~0.19m/s之间,并节约能量约51.16%,为深海剖面测量浮标的优化设计提供了理论基础。     

一种基于水上灯浮标的智能监控装置设计方案

航标是标示航道与指引船舶航行的助航导航设施,是重要的社会公共资源。水上灯浮标是航标的一种。由于船舶驾驶员疏忽等原因,灯浮标被过往船只碰撞的事故时有发生。灯浮标被碰撞后,需要进行吊换和维修,成本较高。一直以来,由于缺少证据,对被碰撞浮标的追责和索赔一直是航标管理部门面临的难题。影像监控不失为一个好的方法,本文作者根据灯浮标的实际状况和目前技术的发展情况,阐述了用于灯浮标的新型智能监控装置的设计方案,以供研究人员参考。     

卸载浮标系统运动响应分析*

深水卸载浮标系统具有相对较小的排水量和惯性,其系泊缆索的质量、阻尼和刚度会对卸载浮标系统产生非常大的影响,因而对浮标和其系泊系统进行准确的耦合动力响应分析十分重要.应用边界元方法计算浮标的水动力,通过快速傅立叶变换,将频域计算结果变换到时域;基于全量的拉格朗日表述和两节点的等参索单元,应用几何非线性有限元方法和Newmark方法计算了系泊缆索张力;最后应用四阶龙哥库塔法计算浮标及其系泊缆索的时域耦合运动方程,得到浮标运动响应和缆索张力.     

浮标锚缆缠绕物清除装置浮筒的优化研制

浮标是保障航道畅通及安全的重要工具,长江航道中上游水域垃圾杂物频繁缠绕浮标锚缆导致浮标移位、侧翻等,相关单位组织研制了浮标锚缆缠绕物清除装置"浮筒",利用浮筒的漂浮和旋转功能,达到有效预防及清除浮标锚缆缠绕物的目的,根据三维仿真模型调整浮筒的阻升力、重量、转速等参数,从而制定优化方案,提升浮筒的工作性能。     

穿浪式浮标结构设计及有限元分析

对传统2.4 m柱型钢制浮标结构进行改进,设计一种稳性较高、使用寿命较长的穿浪式浮标。计算得出浮标的摇摆周期和最大横摇角度,并运用ANSYS进行仿真分析。对浮标的起吊过程和工作过程进行分析,保证浮标满足工作条件。     

深水单点系泊海洋气象浮标的水动力分析

在动力学的分析基础上,运用国外大型商业软件OrcaFlex,建立深海单点系泊气象浮标模型,通过改变浮标系统自身的参数及一些海况参数如波高,波浪周期,对该浮标系统进行动力学分析,能够给出该浮标系统比较优化的设计改进思路,及对该浮标系统工作海况给出一些建议。为浮标锚泊系统实际应用及生产设计提供一定的指导。     

浅谈提高航标船抛设浮标位置精度

由于GPS/DGPS具有定位精度高、全天候、操作简便和高效的导航功能等优点,该设备已普遍作为航标船抛设浮标的定位和导航,但在实际抛设浮标操作应用过程中还存在一些不足,本文从人为和设备两方面因素分析对浮标抛设位置精度的影响,并提出了提高浮标抛设位置精度的措施。     

浅谈海上浮标图像数据采集与传输系统的研究

航标遥测遥控技术的应用与普及,让航标管理者在办公室中便可掌握海上浮标的位置及工作状态等实时数据。然而,这些数据仍无法全面、直观的反映浮标的整体情况,如浮标的结构、涂色等。为了提高航标维护管理水平,丰富海上浮标监管手段,航标管理者研究了一套海上浮标图像数据采集与传输系统,本文就该系统的工作原理、实现功能及应用扩展进行阐述。     

潜艇通信浮标发信延时时间优化方法

潜艇通信浮标能为潜艇提供有效的隐蔽发信手段。本文对通信浮标延时参数选择方法进行研究,以解决使用通信浮标存在的问题。通过对发信延时参数进行优化,能够使通信浮标发信时极大降低潜艇被发现的概率,同时能使通信的实时性得到改善。其研究结果为通信浮标发信延时参数设定提供了参考依据,对提高通信浮标使用效能具有重要意义。     

浅析长江中游浮标标体外形尺寸与白昼视距的关系

本文主要通过苏联以及英美采用的两种视距的计算方式与标准视距进行对比,得出不同形状的浮标最合适的计算方式。同时结合人体工程学、标志船型宽等相关要素进行研究分析,得出不同尺寸浮标对应的白昼视距。通过对长江中游浮标外形尺寸与白昼视距的关系分析研究,后期可为浮标标体外形尺寸设计提供相关技术参考,以进一步发挥航标助航效能,为船舶航行提供安全保障。