舰船尾流气泡层散射相位函数的计算与分析

利用Mie散射理论及其递推公式并结合舰船尾流气泡的测量结果,得到了舰船尾流中气泡群的散射相位函数。通过对散射相位函数的分析与讨论,得出：尾流存在时间及气泡群分布模型参数的变化对散射相位函数的影响较小,仅当小半径气泡密度增加时其后向散射强度略有减小;尾流气泡相对于海水的折射率变化是影响尾流气泡群散射相位函数的主要因素,相对折射率越大,后向散射越弱。     

实船尾流气泡对太阳光散射特性的影响

由于到达海表面的太阳光的主要能量分布在0.15～4 μm之间,且海水的透过窗口也在此范围内,太阳光在海水中具有一定的穿透能力.在海水中尾流气泡受到太阳光的照射会对其有明显的散射作用.利用尾流气泡太阳光散射特性与海水散射特性的差异可对尾流进行探测.本文利用Mie散射理论对尾流气泡的太阳光散射特性进行了研究,并在真实海洋环境中对海水及实船太阳光散射特性进行了试验研究.研究表明,以太阳光作为光源,在一定深度可以探测到尾流气泡太阳光散射特性.     

光尾流自导鱼雷探测信号仿真

讨论了基于后向光散射的尾流自导技术的基本工作原理,用唯像模型和Mie散射理论分析研究了舰船尾流中的光传输规律,在蒙特卡洛方法基础上用C＋＋语言编制光尾流探测信号仿真程序。结合真实尾流特征,用该程序模拟了光尾流自导鱼雷的探测信号,并用实验测量数据对仿真信号曲线进行验证,两者基本吻合,表明该方法对尾流的光信号进行仿真的可行性,有助于鱼雷光尾流自导技术的进一步研究。     

船舶移动网络中节点跨域访问方法的研究

现有技术手段,不能在保证船舶通信节点安全性的同时,实现信息的跨域访问。为解决此问题,设计基于船舶移动网络的新型节点跨域访问模型。通过RRC协议的缺陷改进、建立DRX自适应机制2个步骤,完成船舶移动网络环境的搭建。通过选择节点信任评估模块、完善Hadoop跨域平台、确定第三方访问编程3个步骤,完成基于船舶移动网络节点跨域访问模型的搭建。模拟模型运行环境,设计对比实验结果表明,随着新型访问模型的应用,船舶节点的通信安全性、跨域稳定性等特征值,都得到一定程度的提升。     

不确定负荷下船舶微网功率自适应控制方法

传统自适应控制方法不能根据船舶航行情况,及时调整负载电荷的输出功率。为解决此问题,设计基于不确定负荷的船舶微网功率自适应控制方法。通过基本规划原理分析、控制范围协调2个步骤,完成不确定负荷下船舶自适应控制范围规划。通过微网智能体结构搭建、控制流程完善、多环控制范围确定3个步骤,实现新型船舶微网自适应控制方法的顺利运行。模拟方法应用环境,设计对比实验结果表明,与传统控制方法相比,新型船舶微网自适应控制方法在低、高频航行情况下,都可以实现船舶负载电荷输出功率的及时调整。     

远程尾流散射光偏振特性的蒙特卡罗模拟

在船舶海上航行的过程中,与运动方向相反的方向会形成尾迹,也被称为船舶尾流。由于螺旋桨与海水的相对运动,船舶自身会受到较强的冲击,从而产生局部的高温,进而形成气泡幕带,存在诸多物理性质。在水温、天气、航速、气温以及海域等诸多因素的影响下,尾流的物理与外貌特征也逐渐突显出来。需要注意的是,船舶尾流的组成部分是海水当中处于运动状态的气泡,其对尾流气泡散射特性产生了直接影响。而偏振特性同样具有散射光的特征,不仅能够提供光强信息,同样也涵盖了其他价值较高的信息。基于此,文章将远程尾流散射光偏振特性作为主要研究内容,并重点阐述蒙特卡罗模拟的实现过程。     

基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统设计

传统遥控系统不能根据船舶航线的变化情况,进行及时、有效的航行控制指挥。为解决此问题,设计基于无线传感网络的新型无人船舶远程遥控系统。通过无线传感网络框架设计、船舶电源电路设计2个步骤,完成新型远程控制系统的硬件模块设计。通过Delphi 7.0开发环境完善、无人船舶目标确定流程设计、驱动代码设计3个步骤,完成新型远程控制系统的软件模块设计。对比传统系统、新型系统的运行数据可知,应用基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统后,航行控制指挥的及时性、有效性均得到30%以上的提升。     

海上近距短波通信系统中的干扰抑制算法

普通船舶干扰抑制算法存在可用频段盲点,不能快速确定近距短波的收敛极限。为解决此问题,设计基于海上近距短波通信系统的干扰抑制算法。通过信号源确定、PD可用频段选择2个步骤,完成海上近距短波通信环境的搭建。在此基础上,通过干扰信号分类处理、短波收敛性分析、LMS收敛抑制极限计算3个步骤,完成新型算法的搭建。模拟算法运行环境设计对比实验结果表明,与传统算法相比,新型算法可有效减少可用频段内盲点数量,并大幅提升短波收敛极限的计算速度。     

基于四层过滤的船舶通信网络入侵检测模型研究

普通船舶入侵检测模型不能过滤垃圾数据,导致模型检测有效性下降。为解决上述问题,设计基于四层过滤的船舶通信网络入侵检测模型。通过E-R图设计、连通接口设计2个步骤,完成四层过滤船舶通信网络的搭建。在此基础上,通过数据结构性质分析、检测不变量确定、检测流程完善3个步骤,完成基于四层过滤船舶通信网络入侵检测模型的研究。设计对比实验结果表明,与普通船舶入侵检测模型相比,应用新型模型后,垃圾数据过滤强度、入侵检测有效性均得到一定程度提升。     

非线性复杂船舶网络流量的平稳化方法

传统船舶网络流量平稳化方法,存在数据包流量不可控、船舶数据传输稳定性较差等弊端。为解决上述问题,设计基于非线性复杂对抗模型的船舶网络流量平稳化方法。通过非线性网络环的搭建、邻接矩阵的完善2个步骤,完成船舶非线性复杂对抗模型的搭建。通过船舶网络流量周期性判断、平稳化行为模式选择、网络流量控制3个步骤,完成基于对抗模型船舶网络流量平稳化方法的搭建。设计对比实验结果表明,新型方法与传统方法相比,可更好对数据包流量进行控制,且有效解决船舶数据传输稳定性较差的问题。     

基于红外图像的船舶特征识别方法

传统船舶特征识别结果准确性较低,且相关人员不能根据此结果,快速完成船舶图像复原。为解决此问题,设计基于红外图像的船舶特征识别方法。通过ROI低分辨率红外图像提取、图像特征相邻方向指示2个步骤,完成基于低分辨率红外图像的船舶特征识别。通过ROI高分辨率红外图像提取、图像增强预处理2个步骤,完成基于高分辨率红外图像的船舶特征识别。设计对比实验结果表明,基于红外图像的船舶特征识别方法,与传统方法相比,能够保证特征识别结果的准确性,为快速完成船舶图像复原操作提供可能。     

船舶数控机床关键运动结构稳定性分析

不能去除大幅摇晃带来的计算误差是造成传统船舶运动结构稳定性分析准确性有限的主要原因。为解决上述问题,设计一个新型船舶数控机床关键运动结构稳定性分析方程。通过可拓区间确定、评估因子确定2个步骤,完成船舶数控机床的运动可靠性评估。在此基础上,通过运动恢复力矩确定、非线性运动阻尼力矩确定2个步骤,完成新型方程的建立,实现船舶数控机床关键运动结构的稳定性分析。分析对比实验数据可知,应用新型方程后,大幅摇晃在横、纵2个方向上,对船舶数控机床关键运动结构稳定性分析结果准确性的影响程度大幅降低。     

舰船导航系统超分辨率图像智能提取技术研究

传统船舶导航图像智能提取模型存在方向分辨混乱、地理位置信息不精确等弊端。为解决上述问题,设计基于船舶导航系统的新型Zernike超分辨率图像智能提取模型。通过硬件器件选择、初始软件配置2个步骤,完成超分辨率图像舰船导航系统运行环境的搭建。在此基础上,通过确定Zernike表达式、获取识别图像分辨率矩值、完善智能提取流程3个步骤,完成新型舰船应用模型的搭建。分析对比实验结果可知,应用基于船舶导航系统的新型超分辨率图像智能提取模型后,方向分辨混乱、地理位置信息不精确等问题都得到明显改善。     

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。     

大型船舶电力系统短路交流电流计算系统

现有技术手段不能有效计算船舶电力系统中短路交流电流的横、纵向流量情况。为解决此问题,设计基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统。通过完善网络结构、搭建数据通信接口2个步骤,完成新型交流电流计算系统的硬件部分设计;通过数据库设计、编程语言确定、数据传输流程确定3个步骤,完成新型交流电流计算系统的软件部分设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,应用基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统后,横、纵向电流流量的计算准确性均能超过80%。     

舰船尾流后向光学检测方法研究

舰船在航行过程中会在尾部产生大量的气泡,通过检测气泡可以有效的跟踪船舶。本文在Monte Carlo模型的基础上研究激光脉冲后向散射特性,并进行后散射信号的特征提取,获得其频域特性。最后进行仿真实验,通过仿真结果可以看出,通过气泡对信号的后沿位置、时域宽度、峰值大小和位置、能量和形状等的影响,可以有效的检测到气泡,确定出船舶的位置。     

基于CAD/CAM的舰船螺旋桨精度控制技术研究

为解决船舶螺旋桨内部角动量不平衡、精准解耦能力较弱等问题,提出基于CAD/CAM的船舶螺旋桨精度控制方法。通过控制轴系确定、定点坐标变换2个步骤,完成船舶螺旋桨结构的CAD/CAM建模。在此基础上,通过铣削方式与加工路径分析、残余精度量计算、微小控制误差确定3个步骤,完成新型精度控制方法的搭建,实现基于CAD/CAM的船舶螺旋桨精度控制技术研究。对比实验结果表明,与传统控制方法相比,应用新型精度控制方法后,船舶螺旋桨内部角动量呈现明显的平衡状态,精准解耦能力最大值可达到70%。     

船舶尾流气泡幕探测技术进展与应用

本文介绍并比较船舶尾流气泡幕的声学探测和光学探测的异同。以检测参量为主线,讨论光学探测中气泡对散射光强度、频率和偏振特性的影响,重点阐述基于脉冲回波、激光拉曼散射和光学成像等探测方式的应用原理、发展状况和存在的问题。以提高回波信号信噪比为目的,提出一种基于表面等离子激元的气泡尾流探测新思路,并进行相关模拟论证。气泡尾流光学探测法及其应用系统具有实时性好、灵敏度高、探测区域广等优点,在船舶监控、海洋水体污染检测和海洋生物环境监测等方面应用广泛。     

船舶尾流气泡幕探测技术进展与应用

本文介绍并比较船舶尾流气泡幕的声学探测和光学探测的异同。以检测参量为主线,讨论光学探测中气泡对散射光强度、频率和偏振特性的影响,重点阐述基于脉冲回波、激光拉曼散射和光学成像等探测方式的应用原理、发展状况和存在的问题。以提高回波信号信噪比为目的,提出一种基于表面等离子激元的气泡尾流探测新思路,并进行相关模拟论证。气泡尾流光学探测法及其应用系统具有实时性好、灵敏度高、探测区域广等优点,在船舶监控、海洋水体污染检测和海洋生物环境监测等方面应用广泛。     

集装箱船舶货物实配过程的遗传算法改进方法

传统船舶货物实配遗传算法存在分配精度较低、最优解较为局限等弊端。为解决上述问题,提出集装箱船舶货物适配过程遗传算法的改进方法。通过实配图规划、实配影响因素探究2个步骤,确定集装箱船舶货物的实配要求。在此基础上,通过更新货物实配编码、确定装配适应度函数、调整遗传算法流程3个步骤,完成集装箱船舶货物适配过程遗传算法的改进。与传统算法相比,改进算法可以有效解决船舶货物分配精度较低、最优解局限性较高等问题。