舰船航行速度预测的非线性数学模型研究

海洋是一个较为复杂的环境,在海面上航行的舰船,其速度会受到诸多因素的影响,由此会导致舰船的航行速度无法达到预期的目标。为了解决这一问题,需要对舰船的航行速度进行预测。由于舰船航行是一种非线性运动过程,若是采用线性数学模型预测航速,可能会使预测结果产生一定的偏差。所以,在预测舰船航行速度时,应当采用非线性数学模型。本文还从舰船航行速度的预测方法分析入手,论述了舰船航行速度预测的非线性数学模型。     

人体生物钟与海员的夜间工作能力

什么是人体生物钟?生物钟又称生理节律,它是生物生命活动的内在节奏性、规律性。例如,人的体温和血压有升降,肌力和耐力有大小,体力和脑力工作能力有时高有时低,妇女还有月经等等。这些现象无不受着人体内生物节律的控制,人体内这种控制机体各项功能并使其发生规律性周期变化的节律就叫做人体生物钟。舰船在海上常常要跨越若干个时区航行,在短期     

浅析海浪及其对舰船航行安全的影响

由于受到天气因素的影响,使舰船航行安全受到威胁,虽然在舰船航行中多次使用抵抗海浪和导航定位技术,但是环境问题依旧是威胁舰船航行安全的主要原因,特别是在海浪环境下航行的舰船,极有可能发生灾难事故。     

双船在浅水中航行引起舰船水压场实验研究

双船在浅水中航行时,由于舰船与舰船之间及其引起的兴波相互叠加或干涉的影响,使得双船水压场特性与单船水压场特征有明显区别.通过实验研究发现,双船在低速和亚临界航速情况下航行时,舰船水压场负压峰值或负压持续时间会显著增大,对舰船航行安全造成不利的影响;在超临界航速纵向距离超过半个船长时,首舰水压场负压峰值显著减小,对首舰航行安全有利.     

海上极端恶劣环境下舰船避碰系统设计

在海上极端恶劣的环境下,为确保舰船安全航行,应当避免舰船之间碰撞事故的发生。舰船作为大型机电液一体化设备,一旦发生碰撞会造成严重的后果,由此使得避碰系统成为舰船安全航行中不可或缺的辅助系统之一。为最大限度发挥避碰系统的作用,必须保证设计的避碰系统能够满足极端恶劣环境的使用需要,可以成功避让静态和动态的障碍物,按照重新规划的轨迹航行,使舰船安全抵达目的地。     

粒子群优化算法在舰船路径优化仿真中的应用

为保障舰船安全稳定航行,显著提升舰船续航能力,设计了基于粒子群算法的舰船路径优化方法。使用概率图法构建舰船航行路线图,按舰船在航行性能方面的评价指标,构建与舰船航行路线图相关、综合考虑舰船转弯角度以及地形威胁等约束的舰船航行路径优化模型,并应用改进粒子群算法求解所构模型,得到满足约束条件的舰船航行初始最优路径。之后通过删除冗余点的方式对舰船航行初始最优路径实施平滑优化处理,得到最终的舰船航行最优路径。实验结果表明,该方法可收获更优的舰船航行路径,舰船按该路径行驶,更有利于续航,使舰船航行任务得以有效完成。     

预防舰船结冰及处置方法

冬季,在北纬40以上海区航行的舰船经常会出现结冰现象。了解其成因,掌握相应处置措施,对确保舰船安全颇有稗益。舰船结冰对舰船安全的影响舰船结冰对舰船安全的影响极为严重。要是舰船的甲板和船舷,上层建筑和武装装备,桅杆和索具都结了冰,那么,就会使舰船负荷超重,排水量增大,船体下降,火     

对舰船水下电场的初步探索

舰船水下电场是舰船固有的物理场之一。本文通过对舰船水下电场的研究、分析,认为舰船水下电场主要成份是由于阴极保护和外加电流保护时引起的。此外,在舰船航行时还会产生低频甚低频电磁场,这种电磁场传播得很远,可以被探测到。最后,对电场应用作了简单论述。     

怎样使船员睡得更好?

船员长期生活、工作在海上航行的舰船特殊环境,经常受到各种不良因素,特别是高温、噪声、振动、船体摇晃、时差和气候多变及作息变更等的影响,致使船员难以睡好。根据对远航某船船员睡眠情况的调查,发现有一半的人出现失眠现象。随着航行时间的延长,疲劳的累积,     

舰船海上航行的运动预测研究

通常情况下,舰船在风浪环境下航行。在海浪的扰动作用下,舰船海上航行很容易发生摇荡,导致船体出现倾斜。特别是小型的舰船,其船体倾角最大超过15°。在实战期间,如果舰船出现摇荡,将直接影响船载火炮操纵的效果,使火炮发射的准确率下降,不利于船载火炮作用的发挥。在这种情况下,为确保舰船航行的稳定性,要针对其运动展开科学预测。基于此,本文将舰船的海上航行运动预测作为主要研究内容,从而提升舰船的运动预测能力。     

从海鸥追逐舰船谈起

舰船在一望无际、烟波浩瀚的海洋上航行时,常会看到成群的海鸥在舰船的上空和船尾轻快地翱翔,它们忽儿搏击长空。忽儿飞掠浪峰,在湛蓝的海水映托下,给航行者增添了一番乐趣。人们不禁要问,海鸥为什么要“形影不离”地追逐舰船呢?原来,舰船在海洋中航行时,由于受到空     

舰船的摇摆与控制

对于大排水量的舰船,由于其艏部与艉部的形状差别很大,所以当船舶在波浪区域航行,沿船长方向出现波峰和波谷时,舰船扶正力矩呈非线性变化;船舶在顺水或逆水前进时,其横摇和纵倾是呈周期性的变化,其扶正力臂也呈周期性的变化。从舰船动稳性的角度出发,要特别关注船舶的摇摆参数也就是船舶的摇摆周期和摇摆幅度。因此部分舰船采用了不同的减摇系统。     

基于区块链的舰船航行大数据共享安全认证研究

传统大数据共享安全认证方法经常出现错误问题,影响舰船航行大数据共享效率。为此,提出基于区块链的舰船航行大数据共享安全认证研究。根据舰船航行大数据的种类,计算出舰船航行大数据共享的总直接信任度,利用区块链技术对舰船航行大数据预处理,得到舰船航行大数据块标签,利用区块链技术确定每一个大数据子块的哈希值,判断舰船航行大数据共享的完整性,实现舰船航行大数据共享的安全认证。实验结果表明,所提方法在舰船航行大数据共享的安全认证中具有更高的可靠性和鲁棒性,从而提高了舰船航行大数据共享效率。     

基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统

针对舰船航行数据在可视化分析中受到海上环境的影响,导致舰船航行数据可视化分析内容减少、时间变长,因此,提出基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统。在系统的硬件设计方面,通过舰船航行数据查询模块设计和数据可视化模块设计,完成了系统的硬件设计,通过分析舰船航行的仿真要素,对舰船航行过程中的地形进行网格处理,采用VR技术全方位分析了舰船航行的视景,建立了四叉树顶点之间的约束关系,完成系统的软件设计,实现舰船航行数据的可视化分析。测试结果表明,基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统不仅可以增加可视化分析内容,还可以缩短分析时间。     

单片机的舰船航行控制误差实时补偿研究

现有方法由于运算时间过长,存在着误差补偿实时性差、误差补偿精度低的缺陷,为此提出单片机的舰船航行控制误差实时补偿研究。在舰船导航系统中获取舰船航行控制数据,以此为基础,计算舰船的航行控制误差,依据航行控制误差计算结果,选取单片机型号,通过原始误差数据输入阶段、预处理阶段与补偿阶段确定刻度因子补偿公式,执行刻度因子补偿规则获取补偿后航行控制数据,实现了舰船航行控制误差的实时补偿。测试结果表明:与现有方法平均数值相比较,提出方法的误差补偿时间下降了5.21 ms,误差补偿精度上升了14.12%,证明提出方法具备更好性能。     

基于统计数学理论的舰船航行轨迹建模研究

轨迹建模对舰船航行安全具有重要的意义,为了解决当前的舰船航行轨迹建模准确性低,以及建模时间长的难题,以获得更加理想的舰船航行轨迹建模结果为目标,设计了基于统计数学理论的舰船航行轨迹建模方法。首先对舰船航行轨迹建模原理进行分析,建立舰船航行轨迹建模的数学模型,然后引入统计数学理论中的机器学习算法——BP神经网络对舰船航行轨迹进行建模,最后采用具体舰船航行轨迹数据进行了性能验证性测试。结果表明,相对于当前经典舰船航行轨迹建模方法,本文方法的舰船航行轨迹建模效果更优,获得了高精度的舰船航行轨迹建模结果,缩短了舰船航行轨迹建模时间,是一种高精度、高效率的舰船航行轨迹建模方法,具有一定的实际应用价值。     

抓住机遇 加速技术进步 振兴船用电子仪表行业

舰船电子仪表是保证舰船战斗性能和安全准确经济航行必不可少的配套产品,就其使用价值而言,犹如人体的五官、大脑、和神经系统,而其经济价值也随着舰船的自动化、现代化而迅速提高。以 700箱集装箱船为例,其船用电子仪表部分约占全船总价的23％。     

舰船航行通信数据加密传输方法

考虑到舰船在海上航行过程中通信网络的不稳定性会影响通信数据的加密传输效果,为此提出舰船航行通信数据加密传输方法研究。在舰船航行通信数据传输过程中,将通信数据定义为字节集合,利用私密密钥对通信数据进行加密。构建通信数据的密钥矩阵,引入椭圆方程曲线的加密理论,对通信数据的密钥矢量进行加密,生成舰船航行通信数据密钥。利用Logistic映射原理,得到舰船航行通信数据加密传输的编码散列值,恢复通信数据的编码矢量。根据数据编码矢量分布情况,绘制密钥排列图,实现舰船航行通信数据的加密传输。仿真结果表明,提出的通信数据加密传输方法可以减少密钥数量,并在短时间内完成通信数据的传输。     

航行速度的非线性建模与仿真研究

舰船航行速度具有十分强烈的非线性变化特点,而当前舰船航行速度建模方法均只考虑其线性特性,使得舰船航行速度预测错误很大。为了提高舰船航行速度预测精度,提出一种航行速度预测的非线性建模方法。首先采用舰船航行速度的历史样本数据,建立舰船航行速度预测的训练样本集合,然后引入回声状态网络对舰船航行速度训练样本的变化规律进行描述,建立舰船航行速度预测模型,最后采用具体舰船航行速度数据对非线性建模性能进行测试。本文建模方法可以捕捉舰船航行速度强烈的非线性变化特点,舰船航行速度预测错误小,舰船航行速度预测精度要小于当前线性建模方法,而且降低了舰船航行速度建模的时间,具有比较显著的优越性。     

视频通信技术舰船航行异常监控系统

传统的舰船航行异常监控系统以数字信息传递,不能精准地传递图像信息,难以在短时间内确定舰船航行异常行为。为了解决这一问题,基于视频通信技术设计了一种新的舰船航行异常监控系统,信号变送器、工控机、舰船PLC、网络中心服务器等组成舰船航行异常监控系统总体架构,应用传感器、传感器和电路接口构建信号变送器,选用ISP-521型号舰船工控机,以西门子L-460型号PLC控制器作为PLC的整体运行基础,通过逻辑指令、组织关系、信息验证实现软件工作。实验结果表明,基于视频通信技术的舰船航行异常监控系统通过图像传递能够在短时间发现舰船航行异常。