WSN与CAN总线的混合型船舶机舱监测网络设计与实现

随着航运事业以及电子科学技术的发展,对测控技术的要求日益严格,电子科技在船舶监控中扮演的角色日益重要。特别是智能电子传感器越来越频繁应用于船舶机舱监控系统。本文将结合无线传感网络(WSN)和CAN总线技术,研究一种混合型船舶机舱监测网络,实现对船舶机舱各种设备运行状态的监测和数据分析,旨在实现船舶更加高效化的操作。     

船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法研究

现有船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法存在计算量大、预测精准度差的缺陷,为此进行船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法研究。为提升无线传感器网络丢失节点预测精准度,搭建无线传感器网络节点模型,建立网络节点隶属度向量。以此为基础,依据节点运动状态特点,计算丢失节点偏转方向,以得到的丢失节点偏转方向信息为依据,采用A-USVC算法预测丢失节点位置,实现船舶机舱无线传感器网络丢失节点的预测。仿真实验结果显示,与现有船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法相比,提出的船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法极大降低了计算量,提高了预测精准度,充分说明提出的船舶机舱无线传感器网络丢失节点预测方法具备更好的预测效果。     

基于动态聚簇结构的无线传感网络在海上通信中的应用

无线传感网络在海上无线通信系统中的应用越来越广泛,而受到海上环境的影响,网络的能量消耗及生命周期是衡量海上无线传感网络最重要的性能参数。传统无线传感网络的数据传输在单个节点之间进行传递,效率较低,而现有的基于簇结构的无线传感网络,把传感网络中的所有传感器节点按照一定的逻辑结构进行划分,增加了系统的传输效率。本文在研究现有的无线传感网络基础上,提出一种基于动态聚簇结构的无线传感网络,并进行仿真。     

云计算下船舶数据中心的网络流量恶意攻击机制

随着现代舰船信息化发展,基于云平台的数据交互及无线传感网络通信成为船舶信息系统常用的基础技术平台;同时,无线传感网络数据通信平台位列于复杂多变的海上环境之中,较易受到无线电子干扰及网络通信恶意攻击,其中针对通信业务的欺骗攻击及破坏路由机制的虫洞攻击是海上通信网络恶意攻击的主要手段。本文对基于云平台下的船舶数据中心及无线传感网络通信算法安全性进行分析,引入了DV-HOP算法进行反虫洞攻击,有效保障海上通信环境的安全。     

无线传感监控下水下航行器运行信息安全控制方法

受到水下电离层与电磁层的影响,传统无线传感监控反馈的水下航行器运行信息,会出现控制干扰量增加、控制执行效果减弱的问题。针对干扰源涌入的安全漏洞,提出无线传感监控下水下航行器运行信息安全控制方法。建立无线传感监控网络的拓扑模型;引入QPD网络干扰源屏蔽策略;修正安全漏洞控制参量,从而实现对无线传感监控下水下航行器运行信息的安全控制。通过实际数据的仿真测试,证明提出设计方法具有提升安全控制能力的效果。     

能量均衡自适应压缩感知在船舶无线传感网络中的研究

传感器与射频技术不断发展,无线传感网络在海洋开发、航运及军事中的应用越来越多。无线传感网络是集数据采集、信号传输、算法处理于一体的网络,与陆地相比,传感节点的能量供给不方便,随着采集传输数据量的增加,网络生命周期越来越短。同时无线传感网络由于利用分布式的多传感器节点,数据采集的冗余度较高。本文利用压缩感知技术对原始数据进行压缩重构,降低数据维度,并通过负载均衡提高各节点能量利用率及网络生命周期。     

海上无线传感网络的高精度数据采集算法研究

随着船联网技术的发展,无线传感网络WSN在海上信息领域得到广泛应用,其主要用于数据采集、融合、发送及处理。无线传感网络WSN基于多跳的自反馈网络,较易受到海上环境的干扰,且在网络中存在大量重复覆盖范围,这些导致节点数据采集精确降低。本文对现有传感网络架构进行研究,设计一种多层次树形拓扑结构,提高了采集数据精度。     

无线传感网络在海上作战定位系统中的作用

对舰船位置的精确定位及信息反馈在现代化海上作战指挥系统中尤为重要。无线传感网络由众多具有数据采集、信息处理及无线通信传感器节点组成的网络,它作为海上目标定位及信息传输关键网络在作战中起到关键作用。本文首先分析海上作战无线传感网络结构,研究了网络的可靠性、安全性及定位精确性问题。最后设计一种RSSI传感网络稳定定位方法,通过对采集信息的分层采样及对无线传感网络的离散化处理,提高了定位精度。     

船舶无线传感网络的能耗均衡路由算法设计

为了提高船舶无线传感网络的连通性能,针对传统量化传导协议容易导致路由冲突的问题,提出一种基于能耗均衡的路由算法。构建船舶无线传感网络的节点分布拓扑结构,根据传感网络各个节点的能量开销构建路由连通性代价约束参量模型,采用拥塞控制方法进行船舶无线传感网络路由的防冲突设计,以能耗均衡为控制目标函数,实现船舶无线传感网络的能耗均衡拓扑控制,实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船舶无线传感网络的路由算法设计,能有效降低各个节点的能量开销,提高网络的寿命和连通性。     

基于WSN与现场总线的机舱监控网络设计研究

在现代船舶的自动化控制中,网络技术应用越来越多,结合已较为成熟的现场总线技术和快速发展的无线传感器网络,设计一种面向船舶机舱监控的新型网络结构。该设计将前者的稳定性和后者的灵活性结合到一起,能更好的完成对船舶设备运行和机舱环境的监控。     

基于嵌入式的海洋运输环境数据采集与动态监控节点设计

为保障海上船舶运输数据的有效采集和监控,需要对海上船舶运输数据环境监控系统进行设计。采用当前算法进行监控时,存在监测范围小、成本高、功耗高、实时性低等问题。为此,提出一种低功耗适用于海洋运输环境的物联网动态监控的节点设计方案。该方案先定义基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统模型,将此系统模型分为无线传感网络、汇聚节点和监控中心,在此基础上对传感器节点、汇聚节点以及监控中心的硬件均进行设计,并给出基于ZigBee技术的无线传感器组网过程,设计出基于物联网的海上船舶运输环境数据监控系统。实验结果表明,该方法能够对海洋环境信息进行数据采集和动态监控,具有低成本、功耗低和丢包率低等方面的优点,具有可行性。     

用于多移动目标定位的WSN节点设计与实现

无线定位是无线传感网络的关键技术之一。在众多的无线定位技术中,基于RSSI的定位技术得到了科研人员的最广泛认可。介绍基于RSSI定位技术的原理和方法,采用世界上首款真正SoC ZigBee射频芯片,设计定位节点的硬件,详细分析定位引擎软件的工作流程。实验测试结果表明,节点能够成功地进行通信,并在节点间有效地收发数据,从而实现无线定位。     

无线传感器网络的数据库体系构想

无线传感器网络是由部署在多个监测区域的大量的智能传感器网络节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的无线网络系统。本文将无线传感器网络看作是一个分布式感知数据库,从数据库管理和处理技术的角度,对无线传感器网络面临的一系列问题自上而下的进行分析和研究。     

无线传感器网络在协同作战中的应用

无线通信是协同作战中的主要信息传输方式,由于传统的基于数据链的信息传输方式存在较大的弊端,因此无线传感器网络技术就成为协同作战中无线通信发展的必然方向.详细介绍了现阶段无线传感器网络在协同作战中的应用现状,综合分析了应用难点及其潜在的改进方法.     

神经网络在船舶主柴油机建模中的应用

该文研究用BP神经网络建立船舶主柴油机模型的方法,并对BP算法进行了改进,提出了一种动态优化学习率的方法,对6L80MC柴油机实际数据用BP网络进行计算的结果表明,该算法能有效地建立船舶主柴油机模型。该模型已成功用于船舶主机遥控仿真系统中。     

基于k-检测的无线传感器网络探测能力分析

对进入监控区域的运动目标进行探测跟踪是无线传感器网络的重要功能之一,论文以BOOL模型传感器节点为基础,分析了基于k-检测的无线传感器网络中,目标从无线传感器网络边界进入内部一定距离被发现的概率,以及目标的运动速度与网络探测概率之间的关系.通过仿真表明,传感器节点的布设密度、传感器的感知半径与探测概率以及目标的最大速度之间存在着一定的关系,这为根据实际需要进行传感器节点布设和传感器参数设计提供了参考.     

基于PNN的舰船柴油机冷却系统故障预警研究

针对舰船柴油机冷却系统,分析其典型故障模式,选取特征参数,基于概率神经网络（PNN）建立故障预警模型以对其进行故障预警,结合某型柴油机在某船实际运行数据完成模型的训练和验证。结果表明：采用概率神经网络可有效地实现舰船柴油机冷却系统的故障预警。     

神经网络技术在船舶柴油机故障在线诊断中的应用研究

文章主要研究基于RBF神经网络理论为数学工具对柴油机故障进行计算机仿真诊断,建立船用柴油机征兆与故障样本集,作为神经网络故障诊断的专家知识库,以实现船用柴油机故障诊断。并对柴油机性能工况的故障在线自动诊断进行探索,以提高故障诊断的及时性和准确率,减少误诊。     

船舶自动化系统若干关键问题研究

针对船舶自动化系统中的船舶动力故障诊断、船舶机舱无线传感器网络和标准模块自动配置3个关键问题进行了研究,在总结了3大关键技术发展现状的基础上,提出了解决船舶自动化系统若干关键问题需要突破的技术难点,为后续研究明确了方向。