船用局域网络信息传输时延的优化和控制

船用局域网络信息传输的多普勒衰减产生传输时延,为了提高传输的时效性和数据输出的实时性,提出一种基于自适应波特间隔均衡的船用局域网络信息传输时延控制方法。构建船用局域网络信息传输信道模型,采用直接序列扩频调制方法进行多普勒衰减抑制,提高数据传输的带宽扩频能力,采用波特间隔均衡方法进行传输链路层的信道均衡设计,在数据输出终端采用随机序列码进行调制解调处理,由此实现船用局域网络信息传输时延控制。仿真结果表明,采用该方法进行船用局域网络信息传输,时延较小,输出数据的正确比特率较高,抗干扰能力较强,在船舶网络通信中具有很好的应用性能。     

基于VR技术的移动信号网络海面覆盖控制研究

为精准控制行驶船舶的航行传输信息,提出一种基于VR技术的移动信号网络海面覆盖控制方法。分别计算移动信号的上限所及范围及下限所及范围,完成VR技术下网络海面覆盖域区间的确定。在此基础上,搭建海面移动信号处置体系,按照覆盖差量的求取原则,处置控制权限的阈值参数,实现VR技术下移动信号网络海面覆盖控制研究。对比实验结果表明,与传统TVP-VAR型控制策略相比,应用新型覆盖控制方法后,DVS指标最大值由0.28提升至0.74,船舶航行传输信息得到实时精准控制。     

基于FCM聚类的船舶网络传输时延自适应优化方法研究

针对传统船舶网络传输时延控制方法存在的时延性能差、传输失败率高的问题,研究一种基于FCM聚类的船舶网络传输时延自适应优化方法。该方法利用TURBO编码和LDPC编码相结合的方法对船舶网络信道进行编码,搭建船舶网络环境;利用基于灰度关联分析预测方法预测各信道的负荷能力,结合预测结果,利用FCM聚类算法实现资源数据与传输路径之间的聚类匹配,从而合理均衡配置资源,最大程度降低网络传输时延。结果表明:船舶网络传输时延自适应优化方法进行船舶网络信息传输时延缩短了7.9 ms,平均传输失败率降低了8.44%。     

信噪比约束下舰船局域网络信号滤波算法研究

针对舰船局域网络信号的传输,采用回归法和伪迹减法无法消除噪声影响,导致信号传输效果较差,为了解决该问题,提出了信噪比约束下的小波分解重构滤波算法。通过分析脉冲回波中目标信号分布特性,可有效区分正常信号和受到噪声影响信号波形。设计离散序列小波分解流程,处理受到噪声影响的离散信号,使其输出主要信息,并获取信噪比增益,有效分离低频信号与噪声,由此完成舰船局域网络信号滤波算法研究。通过实验结果可知,该算法最高滤除效率可达到90%,保证舰船局域网络信号高效传输。     

无线编码技术在船用通信系统的应用

船舶通信系统是基于无线编码技术的通信技术,在通信过程中,信号的编码方式决定了通信的质量与抗干扰能力。经过日常应用发现,传统无线编码技术已经无法满足高速无线通信数据的编码任务,在多数据任务流下,编码质量明显下降,输出信号的抗干扰能力削弱严重。为了增强无线通信网络抗干扰能力,需要对传统无线编码技术进行编码算法的优化,提出无线编码技术在船用通信系统的应用。通过优化通信传输参量与压缩策略,提升无线通信网络的交互效率与抗干扰能力。通过与优化前的无线编码信号的抗干扰测试对比表明,采用提出编码方式的信号,在传输质量、传输效率与抗干扰能力,皆优于传统无线编码技术。     

船用CAN网络链路层数据高效传输算法优化

为提升传统船用CAN网络链路层数据高效传输算法的传输准确性,提出了船用CAN网络链路层数据高效传输算法优化,基于CAN网络链路层高效传输算法数据帧结构的改进,依托网络链路层数据高效传输算法错误状态的转化,完善船用CAN网络链路层处理数据的流程,实现了船用CAN网络链路层数据高效传输算法优化,实验数据表明,提出的传输算法优化较传统算法,传输准确率提高12.54%,适合于船用CAN网络链路层数据高效传输。     

船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法

配电智能保护测控设备状态信息是判断该设备运行状态的核心依据,为此,提出基于5G网络的船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法。该方法通过以A/D采样芯片为核心的数字信号处理器,高效采集船用配电智能保护测控设备状态信号,通过传输点组成5G网络延迟容忍传输机制的初始结构,并构建基于5G网络的数据传输模型,用于传输采集的船用配电智能保护测控设备状态信号,存储在监控终端服务器。测试结果表明：该方法能够完成获取不同设备的运行幅值信息,平均偏离程度和平均离散程度结果均在0.014以下;数据的存储速率较为稳定,均在12 MB.s-1左右,采集效果良好。     

船联网数据分发的路径时延模型研究

近年来由于信息传输时延问题导致船舶航行事故频发,为减小船舶航行安全事故发生的概率,对船舶航行过程中数据分发路径传输时延问题的有效处理成为当前亟待解决的问题,逐渐受到了广泛关注。在船联网数据分发通信过程中,需要通过多层网络对不同船舶的通信状态进行传输和接收,由于舰船数据分发网络路径的结构层次复杂,且易受到外界因素干扰,信息传输频率不同,造成信息传输特征存在延时、错误等问题,会对通信效果造成不良影响。因此,针对船联网数据分发的路径时延模型进行研究,提出采用信息重排的网络性能优化算法对船舶数据分发向量进行重新排列,以便提高数据集成优化程度,实现网络数据分发路径成优化评估信息,保障信息传输质量。为检验该方法的有效性和灵敏度,分别进行数据分发延时检测实验和误差检测实验,实验结果证实基于信息重排的网络性能优化算法设计的船联网数据分发的路径时延模型信息传输性能及抗干扰能力均优于传统方法,有较高的参考价值。     

船用发电机智能车间互联互通标准试验与验证

针对目前船用发电机数字化车间建设相关标准缺失的问题,制定了船用发电机数字化车间互联互通行业标准。从互联互通总体框架、网络传输要求、设备互联互通和信息交互等方面明确了船用发电机数字化车间互联互通要求及标准验证方案,为实现船用发电机智能制造提供了依据。     

船用无线传感网络最优通信节点选取方法

传统无线传感网络最优通信节点选取方法对于船舶而言,存在最优通信节点选取性能较差的问题。为此,设计一种船用无线传感网络最优通信节点选取方法。首先获取船舶用无线传感网络各方面的性能参数,包括链路带宽、消耗功率、传输数据包延时以及面积消耗。根据获取参数,利用射线跟踪法对船舶用无线传感网络在船舶上的信号传播实施仿真。根据船信号传播仿真结果,构建最优通信节点选取模型,对船用无线传感网络的最优通信节点进行选取。为了证明船用无线传感网络最优通信节点选取方法的最优通信节点选取性能较好,将传统方法与该方法进行最优通信节点选取性能对比实验,实验结果证明该方法的最优通信节点选取性能优于传统方法。     

光子晶体光纤在船舶射频信号延时控制中的应用

船舶射频信号延时会导致信号远距离传输受限,造成数据丢包。为此,研究光子晶体光纤在船舶射频信号延时控制中的应用。该研究描述光子晶体光纤通信网络时延变化,确定影响延时因素,建立测试程序,测试光子晶体光纤信号传输延时,最后根据测试结果,建立延时控制结构,利用GPC(广义预测控制)算法实现光子晶体光纤在船舶射频信号传输时的延时控制。试验结果表明,所提方法应用下,船舶射频信号延时缩短,证明了本文研究的有效性。     

船用发电柴油机在线监测系统的设计

针对当前船用柴油机信息监测的研究现状,以柴油机故障诊断为目的,提出一种基于GPRS通信网络的开放式信息传输系统。结合核心单片机STM32,完成对柴油机监测数据的实时采集和传输。该系统对未来船用柴油机故障诊断和智能监测研究具有一定价值。     

多模式船舶物流信息自动化监控系统

因为存在大面积的网络区域影响,传统船舶物流信息监控系统存在数据延迟问题,很容易影响物流监控效果,造成数据滞后。为了解决这一问题,设计基于当前无线网络技术,制备新型多模式船舶物流信息自动化监控系统。搭建物流终端信息收发器作为物流信息监控底端硬件设备,及时采集物流信息,基于无线网络传输协议,制备CDMA数据核心网络传输模块,连通物流数据终端收发器和当前局域网络,构件不同局域网络之间的入网协议,利用监控信息随机代码确保局域网络载波同步,降低数据传输阻隔,实现多模式船舶物流信息自动化监测。实验数据证明,应用该监控系统,船舶物流信息读入速率提高了20%,读出速率提高了17%,有效降低数据传输延迟。     

基于LoRa技术的船舶交通信号控制

传统船舶交通信号控制方法采用的控制技术,存在信号间数据流调控相位差较大,导致传输信道内信号流拥堵,出现信号交替延迟,降低信号控制精度的问题。因此,提出基于LoRa技术的船舶交通信号控制。基于LoRa技术对船舶交通信号网络控制结构进行优化,建立基于LoRa的信号传输模式。在建立模式中,优化信号交替数据流间的相位量,梳理信号控制的逻辑,提升信号控制精度。仿真数据对比结果表明,基于LoRa技术的船舶交通信号控制方法,具有大流量下信号控制精准、控制信号稳定的优点,相较传统船舶交通信号控制方法的控制精度整体提升58.6%,具有一定的推广价值。     

舰船网络入侵目标检测效率优化方法分析

传统舰船网络入侵目标检测方法存在检测效率偏低的问题,因此提出舰船网络入侵目标检测效率优化方法分析。通过对网络入侵目标的函数定位计算,锁定入侵目标信号波;对锁定的信号波进行熵值得特征计算,得到入侵信号的特征熵值信息。根据得到的熵值信息对粒子检测算法进行优化计算,提升入侵目标检测效率。通过设计仿真实验场景,对提出设计方法进行对比测试,证明提出的舰船网络入侵目标检测效率优化方法,具有提升舰船网络入侵目标检测效率的作用。     

舰船局域网络大规模入侵实时取证方法研究

传统检测取证方法存在大规模入侵检测数据误差大的问题。提出舰船局域网络大规模入侵实时取证方法,依托信号滤波技术,创建卡尔曼信号滤波单元,对网络波束内部干扰源进行滤波处理,利用Hybrid入侵特征提取算法,对滤波后信号进行提取运算。实现对局域网内的入侵数据信号干扰滤波与入侵信号提取。通过对比实验证明:提出的舰船局域网络大规模入侵实时取证方法,能够有效滤除局域网入侵干扰信号波,快速筛选、锁定、提取入侵数据信号,实现实时提取入侵信号证据的效果。     

无线传感器网络在船用信息处理中的应用

当前舰船信息有线连接网络的节点覆盖范围小,导致船用信息处理准确度较低,应用无线传感器网络处理船用信息。使用无线传感器网络,定位传感器节点,实时采集舰船数据;划分不相交子区域,连续追踪目标任务,控制通信数据融合;通过通信路由与汇聚节点路径提取通信令牌,处理船用信息。实验结果表明,与传统有线连接网络相比,应用无线传感器网络的船用信息处理准确率提升18%左右,更有利于提升舰船信息质量。     

网络控制系统诱导时延的自适应补偿研究

在网络控制系统中,网络诱导时延是造成系统性能下降甚至不稳定的基本因素.为了有效地抑制网络时延对网络控制系统性能的影响,提出了一种基于BP神经网络补偿的自适应PID控制方法,在不改变已有PID控制器控制参数的情况下,实现了对网络时延的在线自适应补偿.仿真结果表明,与传统的PID控制器比较,该方法能有效补偿网络时延的影响.     

基于无线自组织网的船舶通信信号传输质量检测方法

针对船舶通信信号传输质量研究,采用传统方法存在检测效率低的问题,提出了基于无线自组织网的船舶通信信号传输质量检测方法。构建船舶通信信号模型,检测设备连接情况,实时处理接收到的信号。保证码元周期不变,可获取接收信号表现函数。根据该函数,选择不同长度设备电缆进行测试,选取测试点,设计船舶通信信号传输质量检测流程。依据数据包检测结果,实现对船舶通信信号传输质量检测。通过实验对比结果可知,采用无线自组织网络方法检测效率最高为94%,为船舶提供良好的通信环境。     

船用锅炉主过热蒸汽管路破损的贝叶斯网络安全性定量分析

针对贝叶斯网络方法在处理大规模复杂系统上的优点,结合当前船用锅炉的安全性定量分析特点,提出将贝叶斯网络方法应用于船用锅炉的安全性分析。通过探讨贝叶斯网络及故障树分析方法原理,尝试将贝叶斯网络与故障树分析方法结合起来,主要突出贝叶斯网络方法可以实现数据的自动更新及由后验信息到先验信息的反向推理能力。最后将该方法应用于船用锅炉的安全性定量分析中,通过更新观测部件故障状态实现了整个系统的自动更新,并自动查找出最大概率事件,证实该方法提高了安全性分析效率,使实际操作更加准确、快捷,极大地的降低了事故带来的风险。