光纤光栅传感器在舰船结构健康监测中的应用

光纤光栅传感器是一种新型传感器,相对传统的传感器具有体积小、灵敏度高、耐高温、耐腐蚀、抗电磁干扰,能组建大规模准分布式传感网络等特点,近年来已成为结构健康检测领域中的研究热点。本文介绍光纤光栅传感器(FBG)的特点和工作原理,综述国内外光纤光栅传感器在舰船结构健康监测领域的研究现状,探讨基于光纤光栅传感器的舰船结构健康监测系统的组成和主要研究内容。     

基于光电探测器阵列的光纤布拉格光栅传感系统解调方法

比较通用线阵CCD,光电二极管阵列(PDA),CMOS成像传感器和InGaAs成像传感器的原理、特点和性能,提出基于InGaAs成像传感器的光纤光栅传感解调方法,并设计基于线阵InGaAs成像传感器的光纤光栅传感解调系统,利用该系统对应力和温度变化进行传感测量实验,验证系统的实用性。基于线阵InGaAs成像传感器的解调系统不仅测量精度和分辨率很高,响应速度快,而且从根本上改变了传统光纤光栅传感解调系统结构尺寸,光纤光栅传感解调仪工程实用化奠定了基础,具有很好的应用前景。     

基于光栅传感器的舰船舱室温湿度监测系统设计

由于传统监测系统温湿度采集和感应不稳定,导致监测数据存在严重偏差,设计基于光栅传感器的舰船舱室温湿度监测系统。安装无线通信网络和光栅传感器,改装系统电路连接结构。利用光栅传感器实现实时环境参数的稳定感应与采集,通过无线通信网络将温湿度感应数据传输到上位机,经过计算后显示输出结果,实现对舰船舱室环境温湿度的监测。通过系统功能测试发现与传统监测系统相比,设计监测系统在温度和湿度2个方面的监测偏差均有所下降。     

激光传感器的舰船通信系统

为了提高舰船通信传输的稳定性,降低通信误码和失真,进行通信系统优化设计,提出基于激光传感器量化融合跟踪和信道均衡控制的舰船通信系统。构建舰船通信系统的信道模型,采用激光传感器量化融合跟踪方法进行通信信道均衡设计,结合波特间隔均衡和最小均方误差准则进行舰船通信系统均衡器设计,在通信系统的接收端设计调制解调模块进行通信信号调制和滤波处理,完成通信系统的优化设计。系统测试结果表明,设计的舰船通信系统能提高舰船通信信道的均衡性,输出误码率较低。     

船舶结构分布式测量系统及其模型

基于船舶挠性结构变形测量的现状、捷联惯导系统的应用现状和目前光纤布拉格传感器可复合使用、波长编码的独特优点,本文提出采用捷联惯导系统与分布式光纤布拉格光栅组成对船舶结构进行变形测量和健康监测的设计方案,分析了可行性,并建立了由捷联惯性系统和光纤布拉格传感器组成的光电多传感器初步测量模型.     

基于光纤技术的舰船高速网络通信系统设计

针对舰船上采用的网络通信系统存在速度慢、质量差的问题,提出基于光纤技术的舰船高速网络通信系统设计。基于光纤技术对网络通信系统的硬件平台进行设计,对设计硬件平台进行架构设计;引入光纤高速传输算法对传输信号进行优化计算,完成对提出系统的设计。通过仿真实验,对设计的系统进行可行性验证,证明设计系统具有通信速度快、通信质量好的优点。     

基于大容量、多网络融合的舰船综合通信系统实现方法

针对舰船通信中大容量接入以及多种业务网络融合的应用需求,提出采用电路交换平台结合RPR光纤环网传输平台的全新舰船解决方案,不仅提供了大容量系统接入能力,同时将各种网络设备汇聚到统一的网络传输平台上,实现了多种业务数据的统一承载,极大提高了系统的可靠性、灵活性。     

舰船机电系统监控网络的光纤化设计

改进和提高舰船机电系统监控网络的抗电磁干扰性能,根据舰船机电系统监控信号的特征,以某型船为模型,设计了一套用于舰船机电系统的以光纤为主要传输介质的通信网络,分析了该网络的组网方式、拓扑结构,设计了通信信号的帧结构,并对几种不同情况下环网的自愈能力进行分析.通过对舰船机电系统监控信号和各节点特征的分析,证明该光纤环网的可行性.     

基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统研究

随着我国铁路建设进入快速发展时期,对铁路安全运输提出了更高的要求,建立铁路异物侵限监测系统显得很有必要。由此提出用光纤布喇格光栅应力传感器替代传统的电类传感器,分析了光纤布喇格光栅应力传感器的工作原理,设计了基于光纤光栅传感的铁路异物侵限监测系统并分析了预警过程。所设计的铁路异物侵限监测系统实现了分布式测量、光缆传输、系统集成、实时监测、在线控制等功能,为列车安全运行提供了可靠保障。     

舰船电子通信网络入侵检测系统

针对传统入侵检测系统的准确率无法满足检测性能要求,提出了舰船电子通信网络入侵检测系统设计。通过设计舰船电子通信网络入侵数据解析模块和检测模块,完成了系统的硬件设计,在选择舰船电子通信网络入侵特征参数的基础上,利用深度解析协议设计了舰船电子通信网络入侵检测算法,完成了软件设计,实现了舰船电子通信网络的入侵检测。测试结果表明,文中入侵检测系统无论在假冒入侵攻击下还是编造入侵攻击下,都具有更高的检测准确率。     

自动化集装箱码头水平运输系统动力系统及充电方案

针对自动化集装箱码头AGV(自动导引运输车)动力系统及电池充电方式选型的问题,采集了柴油内燃机、铅酸电池及3种锂电池的应用性能数据,对比分析研究得出锂电池动力方式在新一代自动化码头水平运输系统的应用优势。针对我国已经投产应用的集装箱AGV换电池充电方案、机会充电方案、浅充浅放式循环充电方案,从建设成本、作业效率、安全性能到绿色港口建设方面进行对比研究。提出浅充浅放式循环充电方案的应用优势与经济效益,为其他自动化集装箱码头水平运输系统的设计选型提供参考。     

舰船动力系统的综合体系评价研究

以舰船动力系统综合体系评价为研究对象。通过对评价过程的分析和评价体系指标的选择,考虑到对评价指标的数据处理和量化分析,采用了层次分析法(AHP)评价模型实现对舰船评价指标的优化计算,并通过对该模型的实例分析获取综合评价结果。结果表明,该方法能够客观评估出舰船动力系统的状态水平,具有一定的应用和参考价值。     

多Agent的船舶电力系统网络重构技术

Reconfigurability of the electrical network in a shipboard power system (SPS) after its failure is central to the restoration of power supply and improves survivability of an SPS. The navigational process creates a sequence of different operating conditions. The priority of some loads differs in changing operating conditions. After analyzing characteristics of typical SPS, a model was developed used a grade III switchboard and an environmental prioritizing agent (EPA) algorithm. This algorithm was chosen as it is logically and physically decentralized as well as multi-agent oriented. The EPA algorithm was used to decide on the dynamic load priority, then it selected the means to best meet the maximum power supply load. The simulation results showed that higher priority loads were the first to be restored. The system satisfied all necessary constraints, demonstrating the effectiveness and validity of the proposed method.     

鱼雷武器系统作战效能方法研究

针对鱼雷武器系统作战理论的复杂性,从工程实际出发,系统分析并阐述了鱼雷作战效能的定义度量、指标体系构成等问题.从多角度、多方面给出了鱼雷作战效能分析的不同方法的模型或理论,如传统ADC法、改进的ADC法、对抗条件下的ADC法、模拟作战法、多指标综合评定法等,并分析了各个方法的优缺点,为鱼雷武器系统效能评估提供了指导.     

嵌入式系统在水面舰艇CGF系统的应用

在船舶建模领域,由于涉及到众多的交叉学科,因此为了建立准确高效的仿真模型,往往需要嵌入式设备对真实船舶的各项运行数据进行采集,回传到后方的计算机控制系统中进行分析,可对各种船舶的模型进行修正,保证船舶仿真的准确性。本文重点对水面舰艇的CGF系统进行钻研,对舰船的主要行为特征进行剖析,并在CGF系统的基础上,设计了一种简单的嵌入式仿真环境,优化了仿真模型的运行效率,降低了仿真所消耗的硬件资源和时间。     

导弹发射装置可靠性指标体系研究

针对导弹发射装置研制的特点,研究了发射装置基本可靠性指标、任务可靠性指标、维修性指标、贮存性指标及这些指标的相关性,提出了开展发射装置可靠性指标论证的原则、步骤及方法.应用综合权衡法,考虑研制费用、保障费用与全寿命周期费用的因素,给出了发射装置各研制阶段的可靠性指标体系.     

我国海事调查体制之我见

根据《中华人民共和国海上交通安全法》第43条的规定,“船舶、设施发生的交通事故,由主管机关查明原因,判明责任”,这里明确赋予了海事主管机关调查海上交通事故的职责。交通部在《海安法》的基础上制定了《中华人民共和国海上交通事故调查处理条例》,具体规范了海事调查处理工     

我国海上救助系统发展能力评价指标体系的构建

为帮助我国海上救助系统在发展过程中寻找不足、继续发挥优势，首先分析海上救助的特殊性和风险性，进而提出建立海上救助系统发展指标体系的必要性和设定原则，最后根据我国海上救助体系特点，分别从人才、技术装备和管理等3个方面建立1级指标并进行细分，建立我国海上救助系统发展能力评价指标体系。     

大型船舶电力系统短路故障诊断系统

电力系统是船舶唯一的电力来源,一旦发生故障,电力供应就会立即中断,影响了船舶安全稳定运行。为此,针对目前提出的基于卷积神经网络、聚类分析、支持向量机的3种电力故障诊断系统鲁棒性不足的问题,在遗传算法的基础上,设计一种新的大型船舶电力系统短路故障诊断系统。该系统设计分为总体框架设计、硬件设计与软件设计3部分,为测试系统鲁棒性,进行压力测试。结果表明,与目前3种短路故障诊断系统相比,本系统面对不断增长的压力,系统失效次数更少,显现出来较强的鲁棒性,保证了船舶的安全稳定运行。     

基于嵌入式的船舶电子控制系统设计

当前的船舶电子控制系统控制过程高度集中,如果其中某一部件损坏,很可能导致整个控制系统无法正常运行,提出一种基于嵌入式的船舶电子控制系统设计方法,按照的功能要求对舰船电子控制系统进行模块划分,并对系统的各个功能模块结构进行设计;为了改善当前方法设计的控制系统灵活性较差和工作效率较低的问题,对船舶电子控制系统的驱动、电源、视频、测距、控制中心等进行模块化功能设计;选取实时性较强的VxWorks嵌入式操作系统作为舰船电子控制系统的主控制系统,测试结果表明:设计的控制系统实现了驱动功能和控制功能的模块化,能够保障船舶相关工作的顺利进行。