基于嵌入式数据库的船舶综合导航系统应用

随着船舶自动化、智能化程度不断提高,船载综合导航系统在大型船舶上的装机量越来越大。船舶综合导航系统集成了导航卫星、数据库、自动化控制等模块,为船舶正常航行提供航向、航线、姿态等重要信息。嵌入式数据是近几年来逐渐发展起来的一种基于嵌入式环境的数据库技术,可以实现对数据的便捷、统一管理。本研究对嵌入式数据库在船舶综合导航系统的应用问题进行研究,并详细介绍了嵌入式数据库的原理和综合导航系统的软件、硬件设计。     

基于多平台信息融合的船舶导航技术

为保证船舶航行的安全性,对传统综合导航平台的技术实现进行分析,提出基于多平台信息融合的导航技术实现方案。在对船用雷达导航系统（Radar Navigation System,RNS）、船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）、罗经和计程仪的导航数据进行分析的基础上,设计以数据融合为支撑的船舶导航系统架构,并以实例验证该技术的可行性和有效性。该技术可有效发挥不同平台的导航信息优势,对船舶综合导航系统的优化具有一定的参考价值。     

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%。     

综合船舶导航集成系统中的云平台架构设计

定位导航系统是海上电子信息系统关键设备之一,其定位时效性与精度影响海上航行安全。现有海上导航定位技术有GPS、北斗卫星、红外信号及雷达信号等,传统单机处理模型已经不能满足综合导航集成系统的信号处理性能要求。本文设计了基于云平台架构的综合船舶导航集成系统,研究一种面向服务的私有云架构,最后进行了仿真。仿真结果表明,设计的综合导航系统精度和时效性优于传统导航系统。     

基于DSP的船舶导航系统设计

船舶导航技术不断向着高精度、高性能、高可靠的方向发展。为满足海上船舶的高精度导航需求,本文设计一种基于DSP的船舶导航系统。该系统通过结合DSP和FPGA,能够实现高性能、高精度、易部署的船舶导航服务,具有较高的实用价值。系统结构采用TMS320C6747芯片作为核心处理器,并搭建相应的硬件平台,开发对应的软件驱动,采用模块化的设计方法,对系统进行初步实现。通过实验验证与实践检验,证明本文提出的导航系统能够有效实现导航信息获取、处理、分析等功能。     

基于大数据平台的船舶动态导航信息系统

由于目前船舶动态导航信息系统数据量日益增加,导致当前系统数据处理能力较差,船舶导航定位异常的问题频发,无法获取有效的导航信息对船舶运行提供帮助。针对此情况,设计大数据平台下的船舶动态导航信息系统。根据大数据技术对系统中央控制器以及通信接口展开优化,为数据的传输与处理提供基础。同时,在软件模块中引入卡尔曼滤波技术完成定位处理,提高数据精度。将硬件与软件相结合,完成船舶动态导航信息系统优化过程。经系统测试结果证实,大数据系统的定位数据误差较低,可有效提升船舶导航系统的使用效果。     

基于增强现实技术的船舶智能导航系统

增强现实技术AR是在计算机技术和虚拟现实技术VR的基础上发展而来的,增强现实技术利用计算机的渲染功能和传感器融合技术,以增强用户对现实世界的感知。船舶导航系统是船舶的关键组成,具有导航与通信等功能,本文基于增强现实技术对船舶导航系统进行优化,设计一种船舶智能导航系统,并重点介绍了智能导航系统的增强现实技术、数据库技术等内容。     

计算机辅助处理技术在船舶智能导航系统中的应用

船舶导航系统是船舶航行控制系统体系中重要的组成部分。智能导航系统通过对捕捉信号图像的分析与计算,为船舶航行路径控制提供准确数据。为了进一步提升智能导航系统的图像分析精准度,提出计算机辅助处理技术在船舶智能导航系统中的应用。通过计算机辅助技术对导航信号进行信号参数计算,得到信号图像中的转换变量。根据计算值对图像中的变量进行二值图像分割计算,清晰导航目标图像;最后对图像中的风险源进行检索,得到最佳导航路径。为了证明设计的有效性,通过使用前后数据的对比实验,证明提出的计算机辅助处理技术,具有提升智能导航系统导航定位精准度的作用。     

基于虚拟云计算的船舶导航系统故障检测研究

采用虚拟云计算网络处理船舶的导航数据,能够有效节省船舶的运行成本,极大提高船舶的数据处理能力,有利于运行故障的及时发现。因此本文重点研究虚拟云计算平台在船舶导航系统故障检测中的应用,从船舶的实际情况出发,设计易于实现的船舶导航系统云计算架构,对该系统中的各个子模块的功能进行研究。同时根据导航系统的特点,设计故障检测系统,采用先进的主元分析法,能够自动分辨船舶的运行状态,并根据有关的控制参数判断出故障的类型,在多重故障同时出现时,采用滤波分辨技术,极大提高了故障的识别率。     

基于北斗系统的船舶导航系统定位精度研究

北斗卫星导航系统是我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,具有安全可靠等特点。为探索北斗系统应用于船舶导航的定位的可行性,对比分析了北斗导航系统与GPS技术的单历元双频模糊度解算固定率和载波相位差分动态定位精度差异,结果表明北斗导航系统与GPS技术定位精度差异小,北斗卫星导航系统能满足船舶导航的精度要求。     

虚拟航标系统的开发与仿真

探讨了虚拟航标系统的实现方法,基于VB和MapX开发了虚拟航标系统的应用软件。使用AIS设备对虚拟航标进行了仿真,在电子海图显示终端可视化监视本船和虚拟航标之间的关系,并在航行过程中借助电子海图空间分析函数来判断虚拟航标与船舶之间的距离,并对航路起实时监视的作用。仿真结果证明了论文所采取的实现虚拟航标系统技术路线的可行性,为今后实船论证虚拟航标系统提供了理论基础。     

基于船舶减速的单线航道通航效率评价

针对现有航道通航效率评价存在对船舶航行状态考虑不足的问题,提出一种基于船舶减速的单线航道通航效率评价模型。该模型从船速差异对船舶自由航行状态影响的角度,综合考虑航道长度、船速大小和船舶到达率等参数,用船舶减速幅度和减速后的通航历时衡量单线航道的通航效率η。在统计分析船舶交通流变化规律的基础上,采用离散仿真软件Arena进行模拟仿真试验,利用蒙特卡洛方法探究并揭示航道长度、船速和船舶到达率等参数变化对单线航道η的影响机理。研究结果表明:单线航道η模型对评价和表征航道η是可行的,可为航道通航能力和船舶交通组织效率分析等提供评价依据。     

基于北斗的船用焚烧炉船岸一体化监控

针对当前船用焚烧炉运行状况难以监控的弊端,提出一种利用北斗卫星导航系统的报文功能对船用焚烧炉进行船岸一体化的监控方案,并讲述了几种判断船员是否违规向海洋倾倒垃圾和污油的方法。在船端,利用传感器、PLC、触摸屏等技术对船用焚烧炉工作时间、污油处理量、固体垃圾处理量、工作时间等数据进行实时监控。借助北斗卫星导航系统的报文功能,把以上数据送到岸端海事部门和船舶管理公司供监控应用。该监控方案实现了对船用焚烧炉船岸一体化监控,有效杜绝了船员污染海洋行为的产生,创新了海洋环境保护的新模式。     

船舶智能化研究现状与展望

智能化是船舶发展的重要方向。船舶智能化是在综合传感、通信、信息、计算机等多种先进技术的基础上,结合船舶具体应用环境,构建基于大数据、信息物理系统和物联网等特征的智能系统,使船舶航行、管理与服务更高效、更低秏、更安全和更环保。从大数据、信息物理系统、物联网三个方面介绍了船舶智能化的主要特征。从船舶智能航行和船舶智能管理与服务两个方面分析了船舶领域智能化现状和展望。船舶智能航行方面,探讨了综合船桥系统和无人驾驶的发展方向;船舶智能管理与服务方面,分析了水路ITS、交通流理论和数据分析方法的最新发展,并提出了基于可视分析解决船舶管理大数据处理的流程。     

基于PC／104的串口通信及在舰载时间统一设备中的应用

时间统一技术广泛应用于国防工业、导航、通信、电力等各行业，尤其在国防领域有着重要用途。时间统一对舰艇的作战和各项试验有着重要的意义。作为舰载作战系统重要装备之一，时统设备主要用途就是为全舰武器系统提供统一的时间信息。结合已交付装备的某型自研时统设备，讨论了该设备中串口通信技术及其主要功能的实现。     

基于虚拟仪器的船舶监控系统研究

船舶监控系统的研究对船舶安全起着至关重要的作用,有助于提升船舶导航能力和海上交通管理能力。该文提出的基于虚拟仪器的船舶监控系统,应用LabVIEW图形化编程语言开发了AIS信息处理系统,能够实时采集网络最新发布的船舶信息数据,进行信息的解析和存储,同时应用Google Earth显示船舶的位置及路径信息。系统选用Kalman滤波对船舶的航迹进行跟踪优化,结合BP神经网络对船舶航迹进行预测。系统可实现AIS数据采集、解析、存储、显示、分析等多项功能。     

国外综合船桥系统研究与发展

综合船桥系统(IBS)是在组合导航系统(INS)基础上发展起来的一种船舶自动航行系统,是船舶自动化的重要组成部分。综合船桥系统的主要使命是实现船舶高度自动化,提高航行的安全性、经济性和有效性。回顾IBS的产生背景,分析其功能结构,阐述IBS的研究现状,探讨IBS的发展前景。     

中间渠道交汇区尺度及船舶航行方式研究*

利用自航船模试验,研究两级单线航道中间渠道供船舶交汇错船的交汇区尺度及船舶航行方式。试验表明,中间渠道交汇区通过斜导墙缩窄分别与上、下游通航建筑物连接,过渡段长度大于2倍船长是合理的。参考相关标准和设计规范确定交汇区宽度和船舶航行方式,确保一线船舶停泊另一线船舶以正常航速航行能在交汇区顺利进行交汇,以提高通航建筑物通过能力和船舶航行安全性。     

基于变频技术的船舶电气设备驱动方案

为减少谐波对船舶电网的扰动,基于变频技术,对侧推进电动机和电动机货油泵系统的驱动方案进行研究。综合统筹船舶航行与作业工况和船舶空间布局等因素,设计侧推进电动机和电动机货油泵驱动方案,进行设备布置和谐波测算,并对试验中的典型调试问题进行分析,可为同类型船舶的电气设备驱动方案设计和应用提供借鉴。     

基于人工神经网络的故障诊断技术在船舶导航系统中的应用

应用对向传播神经网络对船舶导航系统的测姿故障进行检测与诊断，得到了较为满意的结果。研究表明，该网络结构简单，学习速度快，适应性广，可以对船舶导航系统的传感器故障进行检测与诊断。