航行船舶在波浪中响应长期监测技术

船舶在运营中遭遇恶劣海况时结构可能会发生破坏,从而对船舶在海上航行的安全性产生严重影响.对航行船舶结构安全性的实时监测与评估是船舶设计研究人员非常关注的问题,它对船体结构的研究、设计和标准制定以及航行操作都有重要的意义.对研发成功的一套航行船舶在波浪中响应的长期监测系统(LOTEMS)及其在实船航行中的长期应用情况进行介绍和分析.该系统能对船体结构的总纵强度和局部强度、船舶6个自由度的运动模态以及船舶的加速度进行实时的跟踪测量和分析,可为船舶结构安全状态提供必要的警示信息,以便为船舶操作人员航行决策提供辅助依据.     

船舶冰区航行风险分析及安全建议

从船体结构、机械设备、船舶性能、船员保护等不同角度分析船舶在冰区航行面临的风险,阐述船舶开航前的安全措施和在冰区航行期间的注意事项,提出海事机构保障冰区船舶航行安全的具体措施,供冰区航行船舶和海事机构参考。     

船舶航行数据的远程集成采集方式

通过对船舶航行数据的远程集成采集,实现对船舶航行的状态监测,提出基于浮点DSP集成控制的船舶航行数据的远程集成采集系统设计方法,构建船舶航行数据采集的总体结构模型,数据采集系统的功能模块组成包括VXI全局总线模块、采集触发模块、数据传输模块、数据波束形成模块等,采用浮点DSP作为核心控制器,进行船舶航行数据的多重通道采集和信号输出设计,在波束形成器中输出采集的集成船舶航行数据。仿真测试表明,设计的数据采集系统能有效实现船舶航行数据采集,数据波束输出的响应能力较强。     

基于Vxworks操作系统的航路点导航系统研究

针对现代船舶航行高精度、高可靠性要求设计了航路点导航系统,给出了航路点导航系统结构模型,详细阐述了系统的设计过程,并结合船舶航行实际情况深入研究了求船舶航行目标航路点算法和坐标系转换问题。     

耐蚀材料在船体防腐层中的应用

船舶在航行过程中,有大量零部件处于海水之中,通过统计研究,船舶结构平均使用5年后,很多零部件会出现腐蚀破坏现象,使船舶航行安全性受到较大挑战。为了较好地将耐腐蚀材料应用于船体防腐层,提高船舶结构防腐蚀能力以及船舶结构使用寿命、航行安全性,本文对船舶腐蚀因素进行全面分析与总结,针对各类船舶结构腐蚀原因,对各类耐腐蚀材料防腐蚀性能、应用场合进行分类介绍,并给出相应的防腐蚀策略,为耐腐蚀材料在船舶防腐层设计中的应用提供参考。     

内河繁忙水域船舶航行风险平行管控系统设计

基于平行控制的原理提出内河繁忙水域船舶航行风险管控系统的设计方法,并对其结构和关键技术进行研究。阐述船舶航行风险管控平行控制的基本原理;构建内河繁忙水域船舶航行风险平行管控系统的框架并介绍其功能;探讨内河繁忙水域船舶航行风险平行管控系统的关键技术。通过研究,为提高内河繁忙水域船舶交通安全监管的科学化和智能化,减少船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services,VTS)监管水域船舶航行安全监管中的人为失误,减轻海事监管人员的工作压力,降低船舶航行风险提供参考,推动智慧海事的发展。     

信息融合下船舶导航界面交互性设计

为了更好对船舶航行过程中对船舶航行状态及外界航行环境进行有效展示,针对当前船舶导航图像质量不佳等问题做出优化。结合信息融合技术对船舶导航界面交互结构实现了优化设计,通过采集船舶航行环境特征,并针对船舶航行姿态信息快速选取导航路线并传输信息。借鉴功能显示器进行船舶航行交互设计,构建相对更加清晰准确的展示船舶航行状态和导航路线。结合OpenGL图像处理技术进行图像设计和导航线路的显示控制,并结合Windows CVA平台实现对船舶导航图像的界面展示和导航路线的调整,提高船舶导航界面交互性能。最后通过实验证实,信息融合下船舶导航界面交互性设计方法在实际应用过程,具有更高的实用性,充分满足研究要求。     

小型LNG船舶内河航行可行性探讨

介绍海港LNG船舶航行实行交通管制的原因,对比分析了LNG船舶与LPG船舶的危险性。结合我国内河液体散货运输船舶航行管理现状,对小型LNG船舶在内河航行的可能风险及应对措施进行探讨,认为采用双壳双底结构的小型LNG船舶在我国内河正常航行是可行的,不需要采取特殊的交通管制措施。     

船体行驶过程中的压力监测方法

本文对船舶航行过程进行分析,着重研究船舶在航行过程中的流场理论,并对船舶受到的阻力进行分析,同时给出船舶摩擦阻力和傅汝德数之间的关系;基于计算流体力学对船舶航行过程中的受力情况进行仿真分析,探讨波浪流速对船舶航行过程的影响,同时对波浪抨击下的船体受力情况进行分析。最后,构建出船舶压力监测系统。本文对船体行驶过程中压力监测方法的研究,有助于推动船舶结构安全技术的发展。     

集装箱船舶关键位置的摇摆概率模型

为揭示船舶航行安全与船舶摇摆(尤其是横摇)之间的内在关系,针对集装箱船舶关键位置在船舶正常航行过程中产生的摇摆构建摇摆概率模型,讨论和确定与之相关的参数。研究结果表明,集装箱船舶不同位置的摇摆角度及加速度的概率模型均主要服从高斯分布,但其相关参数不同。该方法从集装箱船舶摇摆的角度为船舶结构安全和航行安全研究提供一定的理论依据。     

基于反推策略的船舶直线航迹控制算法研究

为实现船舶直线航行的轨迹控制,基于船舶航行基本原理,建立了船舶航行运动的非线性模型。针对模型强非线性的特点,依据输入-状态反馈线性化原理,将非线性模型转化为具有下三角结构的线性模型,并基于反推技术和状态反馈,设计了船舶直线航行控制器。根据Lyapunov方法证明了闭环航迹系统是可镇定的。仿真结果验证了所提控制算法的正确性和有效性。     

离散模型在船舶航行轨迹自动检测中的应用

船舶航行轨迹检测过程易受到海上航行环境的影响。为了提高船舶航行轨迹检测性能,本文研究离散模型在船舶航行轨迹自动检测中的应用过程。利用船舶航行轨迹示意图计算出2个距离最远的航迹点之间的检测时间差,再通过定义船舶航行轨迹的提取公式提取出船舶航行轨迹。然后采用船舶航行的向心力条件、海上航行时间以及偏移力度系数,确定船舶航行轨迹的上限边界数值,再基于影响船舶航行轨迹的约束变量,确定船舶航行轨迹的下限边界数值,从而确定船舶航行轨迹范围,并将经济航速作为阈值实现对船舶航行轨迹的自动检测。实验结果表明,该方法在检测精度和检测耗时方面具有更好的性能。     

基于DSP技术的航行自动化控制系统

针对船舶海上航行受到航行环境和船舶运行情况的影响,加大了船舶航行方向和航行速度的控制误差,为了提高船舶航行的自动化控制精度,提出了基于DSP技术的航行自动化控制系统设计。在硬件设计方面,利用DSP技术设计了复位电路和外围接口电路,对船舶航行自动化控制电路进行了设计,根据船舶航行自动化控制器的工作原理,完成船舶航行自动化控制器的设计,利用船舶航行自动化控制的误差函数,在函数下降方向上,自适应调整自动化控制的权值和阈值,建立了船舶航行自动控制网络模型,结合船舶航行的自动化控制流程,完成系统软件设计,实现船舶航行的自动化控制。实验结果表明,基于DSP技术的航行自动化控制系统不仅可以缩小船舶航行方向的控制误差,还可以缩小速度的控制误差,从而提高了船舶航行的控制精度。     

怎样进行改造船舶港口国监督检查

随着我国航运市场的持续景气和我国造船业的迅速发展，近几年来，出现了越来越多的船舶改造现象，由于原来按照国内航行的技术规则设计的船舶其主要依据的是《国内航行海船法定检验技术规则》，与国际航行的船舶在设计规范上有一定差距。针对这类船舶，作为港口国监督如何在安全检查中更好把握其共性，便于更好的对这类船舶进行监督检查。本文以干货船（500吨以上）为例，以船舶的图纸资料、结构及设备配备上比较国内航行船舶与国际航行船舶的不同作为对这类改造船舶的检查参考，提供一种针对该类船舶的安检思路。     

大型船舶航行的风险分析与风险控制

安全科学的发展要求从传统的事故管理转变为风险管理。在构建船舶航行系统风险的基础上,通过船舶航行事故统计和船舶航行作业规范化安全评估,对目前大型船舶航行的风险构成、影响因素进行定量研究,提出了大型船舶航行的风险矩阵,并就船舶航行的风险控制提出一些措施。     

极地航行船舶及海洋平台防冰和除冰技术研究进展

极地具有气候环境极端恶劣、海气交换强烈、湿度很大等特点,在此航行(或冰区航行)的船舶和海洋平台结构表面极易形成覆冰,它不仅影响设备操作,更直接威胁到船舶和海洋平台的安全。对国内外极地航行船舶及海洋平台防冰和除冰技术的现状进行综述。首先,介绍覆冰对极地航行船舶及海洋平台不同部位的影响和危害程度。然后,归纳和分析国内外现有防冰和除冰方法与技术,包括电加热、红外线、超声导波等主动除冰方法,以及超疏水涂层、牺牲性涂层、水润滑涂层以及低交联度界面滑移涂层等被动除冰方法。最后,总结现有防冰和除冰技术在极地航行船舶及海洋平台上的适用性及优缺点,为极地航行船舶及海洋平台的防除冰设计提供参考。     

船舶进出三峡升船机时下沉量模型试验研究

船舶在狭浅水域航行时,由于水体流动及波浪的复合影响,会造成船舶航行下沉量较大而存在触底的风险,危及船舶结构和通航设施的安全,如何有效地评估船舶航行下沉量对航运安全有重要意义。该文以船舶通行三峡升船机为例,通过牵引船模试验方法测得不同船型在进出三峡升船机航行时的下沉量,拟合出不同船型下沉量计算公式。研究表明：航速是影响船舶航行下沉量的重要因素,船舶出升船机过程应作为最大下沉量的控制工况。研究结论可为航运管理部门制定通航管理规定和船舶设计单位设计相关船型提供技术支撑。     

船舶轮机管理现状及有效管理对策

船舶轮机管理是保障轮机正常运行,避免影响船舶的正常航行,良好的船舶轮机管理可以有效提升船舶航行的稳定性、可靠性。但是在实际当中,由于轮机本身结构比较复杂,再加上航行过程中也会遇到一些复杂的情况,导致船舶轮机管理工作的难度较大。有鉴于此,本文简要对当前船舶轮机管理的现状进行分析,并具体探讨提升船舶轮机管理水平的对策,以期为船舶轮机管理工作提供一点参考。     

改进PSO-ANN神经网络算法在船舶安全性预测方面的研究应用

利用神经网络网络的自学习能力强、并行计算快、容错性高的特点来评估船舶航行安全性状态,同时利用微粒群算法(PSO)优化反向传播神经网络的连接权值和阈值。阐述反向传播神经网络在船舶航行安全性系统状态评测中的流程,相对于目前的船舶航行安全性预测方法,本文提出的智能模型具有结构简单及预测精度高等优点。     

多港口多船舶同时行进下航行调度的数学模型设计

为了提高多港口多船舶同时行进下船舶航行的畅通性,进行航行调度数学模型的优化设计,提出一种基于并行网格控制的多港口多船舶同时行进下航行调度的数学模型,采用均匀阵列分布模型构建船舶航行的网格结构模型,在齐次Sobolev空间构建船舶均衡调度的非线性微分控制方程,采用对合Cauchy-Hadamard积分控制方法进行调度模型渐进寻优,在Lyapunove有限域中得到全局调度的平衡性边界条件,实现船舶航行的并行优化调度。仿真结果表明,采用该模型进行船舶航行调度能提高港口的吞吐量,航线的运载能力增强,调度模型的稳定性较好。