无人船远程遥控系统运行状态实时在线监测方法

为保障无人船顺利执行勘测、投放等任务,提出无人船远程遥控系统运行状态实时在线监测方法。该方法利用感知层内温度传感器、气体传感器、柴油机监测仪、姿态传感器等采集无人船远程遥控系统运行状态实时数据后,通过感知节点控制器与网络层感知节点控制器连接,将无人船远程遥控系统运行状态实时数据传输到ZigBee网络内,再通过该网络将其传输到运算层内,使用运行状态监测模块和异常预警模块获得无人船远程遥控系统运行状态实时在线监测结果与异常结果,并将结果传输到应用层内,应用层通过可视化监测、异常预警展示等模块实现用户的人机交互。实验表明：该方法不仅可有效检测无人船远程操控系统的运行状态,还可对异常状态进行预警,且监测与预警的实时性较好。     

无人船自动驾驶研发现状与展望

无人船自动驾驶作为一项颠覆传统船舶驾驶方式的革命性技术,在近年获得了快速发展,其应用将减少船员配备,降低污染排放,减少船舶事故,可满足航运业安全、节能和增效等方面的需求。笔者总结了过去5年国际无人船自动驾驶领域的最新研究进展,特别是典型场景应用的进展,讨论了无人船自动驾驶相对于无人艇自动驾驶的不同技术特点,分析了无人船自动驾驶技术发展面临的挑战,最后对无人船未来发展前景进行了展望。     

无人船在港口安全保障中的应用研究

随着无人船技术的发展,无人船已成为港口安全保障作业的重要力量,是各国港口安全保障智慧化发展的重要方向。文章梳理总结了当前国内外无人船在港口安全领域运用现状,从环境感知技术和路径规划技术等2个方面对无人船港口安全应用关键技术进行了归纳分析,并针对无人船在港口安全保障中的优势,提出了典型应用。     

船联网中的大数据融合管理体系研究

随着我国船舶业的发展,水运货运量不断增加,船联网获取船舶、货物、作业人员以及通航环境的数据信息量越来越大,对船联网处理数据信息的要求愈来愈高,传统的船联网数据处理方式已无法满足目前航运业的发展需求,对新的数据处理方法、技术、手段的需求呼声不断。大数据融合是解决大数据处理问题而诞生的新技术、新手段,本文重点研究船联网结构,大数据融合算法、融合类型以及处理体系结构,并进行对比分析,最后进行仿真实验。     

基于混合遗传算法的无人船自动航向控制方法

针对无人船航向控制提出了基于模糊及遗传算法的控制策略。考虑无人船航向控制及其具有的强非线性和不确定性,文章将基于智能策略和常规策略的无人船航向舵角控制作为主要控制框架。通过导引律计算期望的角度,并根据自主船的无人船航向控制动态模型进行分析。该模型考虑了舵和船舶推进系统的物理阈值,提出了一种适用于不同无人船航向控制的自适应控制算法,借助增益调度方法(GS),利用PID控制器和遗传算法(GA)对不同的操作点进行全流程的混合遗传算法(GS-PID-GA)优化。通过将真实数据比例缩小进行模型试验,并与传统控制方法进行比较,验证了所提控制方法的有效性。     

大数据分析在船舶机舱设备运行数据监测应用研究

机舱设备为船舶运行提供了重要动力,因此必须保证其能够时刻正常运行。为此,针对声学监测、红外监测、温度监测3种方法监测精度不足的问题,设计一种新的船舶机舱设备运行数据监测方法。该方法分为3部分:首先利用振动仪采集机舱设备运行时的振动信号,然后利用基于小波包变换的方法对振动信号进行去噪处理,最后利用EMD方法提取振动信号特征,并进行特征匹配,识别设备运行状态。结果表明:与声学监测、红外监测、温度监测3种方法相比,利用本方法对不同程度、不同设备运行数据进行监测,监测准确性更高,达到98.47%,由此说明本方法监测精度更好,辅助了船舶运行。     

无人船远距离目标追踪与自动避障算法优化

传统的自动避障算法存在避障效果不明显,准确度低的问题。为此,提出无人船远距离目标追踪与自动避障算法优化。应用模糊控制法,计算出一条远距离目标追踪路径,在依据航向计算模型,优化自动避障算法,在完成上述操作步骤后,应用设计值方程,优化追踪与避障系数,完成无人船远距离目标追踪与自动避障算法优化设计。在实验中,选择在受限水域中对2种算法进行对比分析,由实验对比结果可知,无人船远距离目标追踪与自动避障算法的避障效果更好,准确度更高,并且具有一定的可行性。     

无人船在港口水域海事监管中的应用探讨

近年来,随着与船舶自主航行相关的信息技术、人工智能技术水平的提高,无人船舶行业取得了长足的发展,其在海上安保、环境监测等领域应用也越来越成熟。为推动无人船在海事管理方面的应用研究,破解港口水域海事监管手段不足的瓶颈问题,文中在分析港口水域海事监管特点和无人船系统建设条件的基础上,定量研究了无人船在港口水域海事监管应用面临的性能指标确定、船型平台选择、载荷设备搭配、运行管理体系建设等方面的具体问题,提出了一种港口水域海事监管无人船系统的应用解决方案。     

基于LoRa的无人艇运行状态监测系统

针对无人水面艇（unmanned surface vehicle, USV）航行中对远距离通信和自身运行状态监测的需求,设计并实现基于扩频技术超远距离无线传输（long range, LoRa）的无人艇运行状态监测系统。系统采用LoRa技术实现无人艇与岸基端的数据通信,岸基云平台对回传的各项数据进行解析、处理、显示等,实现对无人艇的横纵摇、经纬度等信息的监测。实船测试结果表明,该系统可以满足实时监测无人艇运行状态的需求,为无人艇感知与智控体系研究方面提供参考。     

计算机远程遥控系统在无人船中的应用

以往使用的神经网络参考模型和Zigbee无线通信技术在无人船中应用时,受到无人船航行环境影响而导致无人船行驶位姿角度控制效果不佳的问题,提出计算机远程遥控系统在无人船中的应用研究。分析计算机远程遥控系统结构,在远程遥控器中设置蜂鸣器和语音播报器,根据发出的故障信号,提示异常情况。根据地面人员的操作指令,控制计算机远程遥控路由,解析指令包,由此控制计算机远程遥控命令帧。利用XOY坐标系作为基准,建立了无人船的运动学方程,通过该方程对无人船姿态进行控制,解决了无人船跟踪目标和自动避障等问题。由仿真实验结果可知,该方法在航向角度为60°和220°时,使用计算机远程遥控系统与标准值最为接近,具有良好控制效果。     

无人表面船在港口信息化建设中的应用与思考

无人表面船（USV）是实现港口信息化的新型技术装备。阐述用于港口的无人表面船的技术要点,分析无人表面船船型和总体设计技术路线、动力系统和推进装置的开发、导航与测量传感器集成技术及智能控制技术。对无人表面船相关法律法规的制定与完善提出了一些建议,对未来发展进行了展望。     

无人船测深系统在浅水河道测量中的应用

针对传统测深方法在浅水区测量实施困难的问题,基于无人船测深系统的组成及原理,重点研究了无人船姿态对测深的影响、 测深数据粗差探测与滤波方法.分析得出:无人船姿态在浅水区对测深的影响有限,可采用中值滤波、 加权平均法、 趋势面滤波方法进行测深数据粗差处理.结合项目应用,证实无人船满足浅水河道测量需求、 测深精度满足规范要...     

基于无人船装置的大水域环境监测系统设计

针对当前资源过度开发导致大水域环境污染日益严重的问题,设计一种由自动巡航无人船、环境检测装置和远程操作平台组成的大水域环境监测系统。将嵌入式系统、信息通信、路径规划等技术相结合,进行数据处理与分析,实现对无人船的精准控制、大水域环境的精确实时在线监测和水样样本的采集。试验结果表明,该无人船监控系统不仅能满足对大水域水质环境检测的需求,而且能提高大水域环境监控效率和降低成本,对推广应用农业技术与装置和进行水质环境检测有促进作用,同时能使人们的生活质量得到保障和提升。     

船舶无人驾驶技术中的数据融合应用技术

无人驾驶船舶在海洋勘探、环境监测中发挥着重要的作用,是当前造船业和航海业的下一步发展方向,具有重要的科学和社会意义。然而,当前无人驾驶船舶的自动航行,仍需要较多的人工干预,一方面需要接收岸基控制中心的控制,另一方面为了保证较高的可靠性,通常需要在较好的海况和气象条件下工作,大大限制了无人驾驶船舶的使用范围。针对以上问题,本文提出一种基于多传感器数据融合的船舶无人驾驶技术,这种方法能够将雷达和卫星图像、传感器数据、GPS数据等相融合,实现全自动的无人船舶自动导航技术,从而大大减少人工干预,提升无人船舶遂行各种海洋任务的有效性。     

智能船舶主要技术分析与小型无人船研发

中国船舶航运事业正面临时代更迭以及新技术快速发展的严峻挑战。该文在智能船舶与智能机舱的涵义界定进行比较研究的基础上,分析了大数据挖掘处理技术、船机信息感知技术、无人船技术、智能机舱技术等主要智能船舶机电应用技术的特点和应用情况。小型无人船"芙蓉号"的试验研发,进行了方案设计、功能与硬件设计、算法优化和实船试验等方面的工作,对无人船技术研发有创新引领和经验积累作用。