深海超短基线定位系统现状及展望

水声定位技术具备稳定的高精度定位能力,能够为各类深海探测装备直接提供绝对位置信息。超短基线定位系统的声学换能器阵安装在船底,便于大范围机动作业,成为现代远洋科考船必不可少的水声定位设备。首先介绍了超短基线定位的基本原理,然后系统介绍了法国iXblue、挪威Kongsberg、英国Sonardyne、美国LinkQuest和德国Evologics等公司的深海远程超短基线定位系统,并以哈尔滨工程大学远程超短基线定位系统为例分析了国内发展情况,最后展望了深海远程超短基线定位系统的发展趋势。     

船载超短基线海上标定方法探析

声学定位系统的技术研究和应用开发在现代海洋科学调查和水下施工中起着重要作用。本文以国产某型超短基线定位系统为例,结合载人深潜试验性应用航次中对蛟龙号的定位服务,就超短基线声学定位系统的海上标定方法展开了讨论。     

载人潜水器支持母船声学系统

载人潜水器支持母船作为一类具备特殊功能的现代大洋综合科考船,不仅要为载人潜水器深潜作业提供支持,而且要能够执行大洋科学调查任务。它的声学系统主要包括深水多波束测深系统、中浅水多波束测深系统、深水单波束测深系统、深水浅地层剖面探测系统、深海超短基线定位系统、深海长基线定位系统、分裂波束声学探测系统、船载走航式声学多普勒流速剖面仪和水声通信系统等。首先从基本功能、系统组成和典型系统等方面对上述9类声学系统进行了系统分析,然后介绍内嵌安装、导流罩安装、Gondola安装和升降鳍等几种安装方式的特点,并给出了相应的安装建议。     

基于带约束最小二乘的超短基线安装偏差校准

超短基线定位系统近年来在海洋开发、河道及港口建设等领域得到了广泛应用。为实现其高精度的定位功能,需要在使用前对其进行精确校准。针对超短基线安装偏差校准问题,提出应用带约束最小二乘法来求解,并且在该校准方法的基础上,针对存在声速测量误差的情况,提出相应的处理方法。仿真结果表明,带约束最小二乘法适用于超短基线校准,并且具有一定的抗误差能力;当系统存在声速测量误差时,本文的处理方法仍有效。本文的研究结果可为超短基线安装偏差的精确校准提供参考。     

超短基线定位误差综合分析及实验

在超短基线水下定位过程中,海洋噪声的存在、工作环境的变化以及设备安装等方面都会引起定位误差,这些误差的传递致使定位误差在超过几百米后增长很快,致使有效定位距离不能太远,限制了超短基线在水下定位作业中的应用范围。文章对超短基线水下定位系统误差的来源进行了综合分析,并进行了水声定位误差综合实验和实验数据处理分析,对超短基线定位误差进行了综合评估。通过对超短基线定位误差来源中粗差和系统误差的分析并开展相应实验,同时对实验结果数据进行深入的处理和研究,提出了改善超短基线水下定位性能的几种方法。     

自主式水下航行器水下回收融合引导技术方案及算法

[目的]为解决母艇携载的自主式水下航行器(AUV)在水下自主回收和对接的问题,基于惯导(INS)、声学超短基线定位(USBL)、光学等信号引导的多源数据融合,提出一种面向移动平台的AUV水下回收对接引导方法.[方法]为此,设计融合多传感器信息的扩展联邦卡尔曼滤波器,采用分散滤波并再经信息融合方法以提高滤波精度.分别以I...     

超短基线测量技术在铺排施工中的应用

利用超短基线测量技术进行水下铺排施工的定位控制与检测是一项全新的应用技术。文中结合长江南京以下12.5 m深水航道建设工程白茆沙I标铺排工程,简要阐述了超短基线测量技术在铺排施工检测中的作业工艺;通过与传统作业方法的比对分析,提出利用超短基线进行水下排体的施工检测是可行的,测量手段便捷,测量成果准确,建议推广应用。     

深水筑堤水下软体排铺设成型质量控制

以长兴潜堤后方滩涂圈围工程为例,分别运用超短基线技术与旁侧声呐技术检测软体排铺设成型质量,研究表明:超短基线技术能够测得实时、精度较高的典型段排体铺设成型信息,但操作复杂;旁侧声呐技术可检测软体铺排整体搭接情况,但其精度和时效性较低。采用超短基线技术与旁侧声呐技术相结合的方法,可同时获取实时、高精度、全面的软体排铺设成型数据,能够有效控制深水筑堤水下软体排铺设质量。     

大型公务船加装深海探测设备的可行性分析

大型公务船如果具备一定的深海探测能力,可更好地执行任务。提出了通过加装深海探测设备使大型公务船获得深海探测能力的设计思想。分析总结深海探测任务的特点,明确了深海探测工作可划分为编制海图、测量海流、深海探测和可视确认4个流程,需要配备A型架、牵引绞车以及多种声学探测设备。并以某大型巡航救助船为例,结合船型特点和现有的布置条件,提出A型架和牵引绞车采用模块化安装方式,设置露天集中控制站,主要声学探测设备采用导流罩式的安装方式,超短基线采用自动收放系统,实现深海探测作业功能。最后分析了加装设备对重量重心、航速、稳性、浮态、人员居住、《船舶专用海水压载舱和散货船双舷侧处所保护涂层性能标准(PSPC)》顺应性和舷墙结构等总体性能的影响。研究表明:大型公务船加装深海探测设备合理可行,是快速获得深海探测能力的有效途径。     

卡尔曼滤波算法在自主式水下机器人超短基线定位中的应用

近年来,海洋开发进程不断深入,水下机器人在海洋探测、海上救助等领域发挥着越来越重要的作用。基于超短基线的声波探测定位技术是采集和传递信息的最有效手段,是解决水下机器人定位精度的有效途径。本文研究基于超短基线定位的原理,分析产生定位误差的原因,利用卡尔曼滤波算法提高水下机器人的定位精度。     

污水集成收集及处理装置在外板超高压水除锈中的应用

超高压水外板除锈已经成为一种船舶修理行业解决除锈产生扬尘的有效方法。文章主要介绍了一种解决污水集成收集及处理的工艺,详细介绍了工作原理及该装置的优点。该套装置成本低、操作简单、效率高,满足环保要求。     

频域带限EBPSK信号正交性分析以及误码性能

随着通信系统的发展,频率资源严重不足与信息的高速可靠传输存在着日益突出的矛盾,因此高效频谱利用率的数据传输技术已成为当代通信系统追求的目标。超窄带通信技术是一种可以提供极高频谱利用率的技术,而扩展的二进制移相键控（EBPSK）正是一种重要的带通型超窄带调制技术,其采用跳变相位和跳变持续时间两个调制因素改变已调波形,是一种具有高能量利用率的新型超窄带调制技术。由于能量高度集中在中心频率周围,理论上可实现超窄带通信。研究了已调信号之间的相关性,并根据信号功率谱密度不同衰减所对应的信号衰减带宽,仿真了带限信号之间的相关系数和不同带限信号的误码率,分析了EBPSK带限信号波形样本的相关性以及误码性能。     

超大型集装箱船的设计优化

本文以大连船舶重工集团有限公司自主研发设计的一系列集装箱船为基础,分析了超大型集装箱船的总体性能和结构特性及航线和货物特点,阐述了与总体性能、分舱、结构设计、集装箱布置和营运安全管理等有关的设计改进建议和优化措施,期望通过设计改进得到性能全面优化的超大型集装箱船。     

UWB技术在船舶避碰领域中的应用

超宽带（UWB）技术是一种当前短距离无线通信关键技术,以其高速率、高频谱利用率、低功耗和应用广泛等一系列优点受到各行各业的关注.论文利用UWB诸多优点,将其应用于船舶航行中的船舶定位和避碰,保证船舶海上航行安全.     

Research on techniques to improve accuracy in SBL locating systems

Short baseline system （SBL）, which is a kind of underwater acoustic locating technology, has widely applicable value. In order to examine the capability of ship model design, the ship model experimentation should have high accuracy. This paper focuses on the key techniques of high accuracy locating system, including high accuracy sub-array position emendation, divisional locating, anti multi-path interference measure, etc. Experiments show that the SBL locating systems has received the satisfying effect owing to these key techniques proposed in this paper.     

一种超深水半潜式钻井平台钻井系统总体设计和布置方案

超深水半潜式钻井平台是深水海洋油气资源开发的重要装备。本文总结第七代超深水半潜式钻井平台参数需求,结合钻井系统总体布置要求,总体分析钻井各核心子系统的布置,最终形成一套超深水钻井系统总体布置方案,为超深水钻井平台钻井系统的工程设计提供参考。     

Short sea shipping: a Canadian perspective

Short sea shipping has begun to receive attention from governments worldwide, as they seek to reduce traffic congestion and greenhouse gases. Despite a long coastline and its interest in international maritime affairs, the Canadian government had, until 2003, placed greater emphasis on resolving the issues of other transport modes. In July 2003, Canada and the United States signed a Memorandum of Cooperation on Sharing Short Sea Shipping Information and Experience. Subsequently, the federal government embarked on an assessment of short sea shipping through a series of workshops. This paper explores the key issues with respect to further development of short sea shipping from a Canadian perspective. It examines the critical limitations and impediments to further growth of short sea services in Canada and trans-border trade with the USA, and identifies a number of questions Canadian policymakers need to answer.     

A novel wireless personal area network technology： ultra wide band technology

1 Introduction1 Ultra Wideband (UWB) technology is currently being investigated as a promising solution for the bandwidth, cost, power consumption, and physical size requirements of next-generation short range wireless communication systems [1,2,5,6,7,9,1…     

40万DWT超大型矿砂船耐波性分析

基于切片理论，在频域范围内对超大型矿砂船进行了耐波性分析。通过分析，得出了船舶运动以及附加阻力等响应变量的传递函数，进而根据波浪谱和传递函数对运动响应进行了短期预报。     

船舶制造车间资源数据采集与场地状态信息采集

针对船舶制造车间存在的生产与管理的信息交互不及时、信息采集效率低、生产过程掌控不足等问题，通过条码、射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、超宽带(Ultra Wide Band, UWB)和自动化装置接口集成等技术，进行车间资源数据采集与场地状态信息采集，实现场地、设备、人员、工装等与管控系统间的互联互通，完成车间场地的物流优化和布局优化，为船舶制造智能车间信息感知奠定基础。