船舶航迹控制系统的研究

本文给出了一种基于自适应卡尔曼滤波器和状态调节器的航迹控制方案。数字仿真和混合仿真结果表明,所设计的航迹控制系统达到了预期效果,且易于工程实现。     

船舶航迹控制中航迹段的确定

在进行航迹控制时，必须确定当前船位与设定航迹的相对关系。由于设定航迹是由多个转向点之间的航迹段连接而成的，因此必须确定当前船位所跟踪的航迹段。此文提出一种算法，将航迹段再进行分段，确定当前船位在设定航迹上的相关点，从而确定应跟踪的具体航迹段。     

基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统

以充分掌握船舶航行动态为目的,设计基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统。该系统使用跟踪监控单元内的海事雷达和船载单片机监控终端获取船舶航行数据后,利用无线通信单元内的无线传感器、网络协调器等设备将船舶航行数据发送至数据存储与集成单元;利用该单元对船舶航行数据进行打包分发、在线压缩和存储等处理。航迹识别单元从数据存储与集成单元内调取压缩存储的船舶航行数据,并对其进行区域航迹提取、坐标转换和时间校准后,再利用基于数据挖掘的轨迹融合方法完成其航迹识别,然后将识别结果发送至展示单元呈现给用户。实验结果表明：该系统在应用过程中其运行稳定性接近99.5%,并且具备良好的通信传输能力;也可在船舶航迹复杂交错和存在其他船舶干扰情况下有效识别目标船舶航迹,应用效果显著。     

一种船舶吃水深度检测系统的设计

船舶吃水深度是一个重要的测量参数,对于防止超吃水,保证船舶正常行驶和船舶上人员的生命安全有着重要的意义。传统的人工检测方法有很多弊端,为了克服传统检测方法的缺点,自动检测方法得到应用。本文分析4种应用最为广泛的船舶吃水深度检测方法,重点对多点激光测量系统进行研究和设计,采用DSP数字控制器作为主控芯片,结合多点测量技术和斜射测量技术,取得了良好的测量效果。船舶可通过该系统实时监测和调节吃水深度,保证船舶在正确的状态下航行,减少航行阻力,起到一定的节能效果。     

基于BP神经网络的船舶航迹控制技术

航海战舰规模的扩大使船舶航迹的控制变得越来越困难、复杂。为了实现船舶航迹控制,采用新的控制技术,根据神经网络及船舶航迹的相关理论和BP神经网络的船舶航迹控原理,对BP神经网络的船舶航迹控制进行计算和航迹设计实现,通过模拟仿真得出各种海情条件下的船舶航迹控制比较图,对我国航海战舰控制航迹有一定的指导意义。     

基于Unity3D的船舶分段仿真制造系统开发

为提高船舶制造效率,优化船舶分段制造工艺,基于Unity3D进行船舶分段仿真制造系统开发。结合开发目的和使用对象,论述系统的设计思路、虚拟仿真技术应用和使用方法,并分析系统应用效果,为船舶分段仿真制造工艺优化提供参考。     

基于深度强化学习的智能船舶航迹跟踪控制

[目的]智能船舶的航迹跟踪控制问题往往面临着控制环境复杂、控制器稳定性不高以及大量的算法计算等问题。为实现对航迹跟踪的精准控制,提出一种引入深度强化学习技术的航向控制器。[方法]首先,结合视线(LOS)算法制导,以船舶的操纵特性和控制要求为基础,将航迹跟踪问题建模成马尔可夫决策过程,设计其状态空间、动作空间、奖励函数;然后,使用深度确定性策略梯度(DDPG)算法作为控制器的实现,采用离线学习方法对控制器进行训练;最后,将训练完成的控制器与BP-PID控制器进行对比研究,分析控制效果。[结果]仿真结果表明,设计的深度强化学习控制器可以从训练学习过程中快速收敛达到控制要求,训练后的网络与BP-PID控制器相比跟踪迅速,具有偏航误差小、舵角变化频率小等优点。[结论]研究成果可为智能船舶航迹跟踪控制提供参考。     

三维显示在船舶避碰智能决策中的应用研究

船舶避碰智能决策技术作为解决航海安全的有效方法,受到越来越多的关注。本文对船舶避碰智能决策系统进行研究,首先介绍智能避碰模型,然后给出避碰时机选择方法和分布式避碰决策方法,最后为船舶避碰智能决策系统增加了三维显示功能,着重介绍三维显示在避碰系统中的应用。     

基于Unity3D的船舶电力推进系统虚拟仿真设计

以某电力推进科考船为母型,在分析电力推进结构和原理的基础上,提出基于Unity3D的虚拟仿真设计,并介绍系统设计过程中的关键技术.仿真结果表明:该设计能实现船舶电力推进系统虚拟场景的漫游控制、部件检查、人机交互等功能,其生成的可执行程序有助于电力推进系统的操作和培训.     

基于PDM的船舶三维模型管理系统的研究

本文介绍了一个基于PDM的船舶三维模型管理系统,阐述了系统的主要功能、系统结构及软件开发平台.该系统通过产品生命周期的管理不仅实现了模型图纸的审批流程,还更好地实现了模型图纸的有效管理及快速检索.     

三维动画技术在舰船显控界面中的应用研究

基于三维动画技术的舰船仿真和显控界面设计对武器装备的现代化具有十分重要的作用。本文对三维动画技术的技术原理和具体应用实现技术展开研究,并对三维动画技术在舰艇显控界面中的应用进行分析和仿真设计应用探索。通过采用Open GL平台,分析舰船实体的三维建模的技术要求,并进行方案设计。在此基础上,进一步对舰船显控界面三维动画设计的总体模型与动画生成过程进行分析。     

海上GPS的首向显示系统设计

GPS是当前船舶导航和定位的主要手段之一,其中通过GPS定位来显示当前船舶的航行方向,并通过电子化的仪表设备进行显示,是当前船舶航行时必不可少的设备之一,同时,基于GPS的船舶艏向显示系统,还能够在恶劣海况下,为及时控制船舶的姿态提供有力的支持。然而,当前的多种船舶首向显示系统,存在预测精度不高、使用方式负载及实际应用困难大等缺点。针对以上问题,本文提出一种应用于船舶航行的GPS船舶艏向系统,其通过2个低成本的GPS接收芯片,有效提高对船舶首向的预测精度,从而为航行安全及无人船舶的自动航行等提供有价值的参考。     

基于UG的船舶锚系三维建库研究

利用UG为开发平台．通过UFUN提供的交互界面开发工具．开发了锚系标准件参数化图库模块和锚系非标件参数化辅助设计模块。利于对锚系零件的设计、修改、查询和装配图的零件调用．减轻设计强度．提高设计效率。     

基于3D打印技术的无压载水船体型线设计系统

本文介绍了公理化设计方法,并基于公理化设计方法提出适合船舶3D打印的设计方法。分析了船舶3D打印需要的设计约束以及3D打印的实现目标,基于NURBS曲线提出了船体的数学型线设计方法。总结了无压载水船体结构,设计了基于3D打印技术的无压载水船体型线设计系统。     

神经网络的舰船航迹跟踪分析

舰船航迹具有比较强的时变性,对其进行研究具有重要意义。针对传统舰船航迹跟踪分析方法难以准确、在线性对舰船航迹进行跟踪,舰船航迹跟踪误差大的缺陷,设计了基于神经网络的舰船航迹跟踪分析方法。首先分析了舰船航迹跟踪的原理,指出各种舰船航迹跟踪分析方法的局限性,然后通过神经网络对舰船航迹进行有效拟合,建立舰船航迹跟踪分析模型,并对神经网络的相关参数进行优化,最后进行舰船航迹跟踪分析仿真模拟测试,神经网络的舰船航迹跟踪误差小于5%,远远低于舰船航迹跟踪实际要求的15%,而且舰船航迹跟踪精度要高于传统舰船航迹跟踪分析方法,舰船航迹跟踪分析时间更短,能够进行舰船航迹在线跟踪分析,具有更高的实际应用价值。     

基于Unity3d的码头三维可视化安卓应用

三维可视化是在三维设计中常用的设计技术,移动通信是工作生活中最方便快捷的技术。将三维可视化和移动通讯应用结合起来,在方案展示,协同设计,施工模拟等方面具有创新的意义。文章基于Unity3d开发平台,采用Revit作为三维模型设计工具,C#作为开发语言,完成了码头三维可视化系统在安卓上的开发研究。在实际研究过程中提出了基于移动平台的三维可视化流程与方法。     

基于船舶模拟器的航道航迹带宽度计算方法

航迹带宽度是航道规划、设计的重要参数,一直是航道宽度计算的难点.针对现行规范航迹带宽度计算系数取值困难的问题,基于船舶操纵模拟器,通过采集模拟试验仿真数据,采用将船舶航迹带宽度分为航线偏移量和船舶本身占用空间来直接计算航迹带宽度的方法.结合台州湾大桥区航道,仿真计算了典型风、流工况的航迹带宽度,仿真结果与现行规范计算结...