海上卫星通信遮挡预报模型研究

海上卫星通信不同于其他卫星通信方式,除了障碍物自身特性以外,船舶位置的改变与船体晃动都会对遮挡情况产生影响,传统遮挡问题研究中未考虑电波绕射特性,且不适用于海上移动目标。针对上述问题,本文基于菲涅尔区特性分析,研究了障碍物边缘处的最小仰角,结合海上移动通信特点,在考虑船体晃动的情况下,提出遮挡区域算法,并基于以上研究得出遮挡预报模型。遮挡区域算法能为船载卫星天线与其他设施的设计安装提供参考指标,遮挡预报模型可用于辅助工作人员提前调整航向或切换天线来对抗遮挡,以满足军事应用中对于全时通信的需求。     

如何消除海上船舶短波盲区

短波通信是船舶远程战略通信与战术通信的一种重要通信手段,尽管卫星通信出现后,某些短波通信业务被卫星通信所取代,但与卫星通信相比,其独特的灵活性,抗毁性与低廉性的优点使它仍然是船舶实现中远距船对船、船对岸通信的主要手段之一.     

欠驱动船舶航向控制系统的粒子群优化控制

随着海上航运业的发展,海上航线的船舶越来越多,航线越来越拥挤,为了保障船舶航行的安全性、可靠性,人们对船舶的航向控制技术进行了深入的研究。欠驱动船舶的航向控制问题是一个典型的非线性问题,为了更好地控制影响船舶航向的因素,如动力、海浪、海风作用力等,本文基于粒子群优化控制技术,设计了一种新型的欠驱动船舶航向控制系统。     

虚拟化多级分组安全模型V-MGSM在船舶通信系统中的应用

船舶通信系统的信息化建设一直都是船舶工业发展的重点。随着卫星通信系统、海底光缆和无线自组网技术的发展,海上作业平台和船舶之间的通讯越来越便捷。与此同时,信息传输和通讯网络的安全问题也显得尤为重要。本文针对船舶通信系统的安全问题,设计虚拟化多级分组安全模型V-MGSM,并阐述该安全模型的原理和实现过程。     

VSAT技术在海上船舶通信系统的应用研究

随着计算机和网络技术的不断发展,海上航运业、渔业和海上军事领域等对网络通信技术的依赖程度越来越大,也对海上通信网络的技术水平提出了更高要求,建立高效、稳定的海上船舶通信系统具有重要的意义。VSAT卫星通信技术可以为船舶提供稳定的互联网访问功能和通信功能,不仅具有覆盖范围广、通信质量高等优点,还具有成本低、可靠性高等优点。本文首先介绍了VSAT卫星通信系统的组成和信号调制解调原理,然后基于传统的船舶通信系统,设计了一种基于VAST技术的船舶通信系统,提高船舶通信的效率和信息传输质量。     

解析GMDSS系统

GMDSS系统,即全球海上遇险与安全系统自实施以来,对保障船舶航行安全起到了重要的作用,挽救了许多船员的宝贵生命和国家财产损失.该系统作为一种全新的全球性搜救通信系统,和原先的通信系统相比,引入了许多高新的技术和全新的内容,特别是引入了卫星通信,使得该系统更能满足船舶搜救和通信的需求.GMDSS系统结构主要包括卫星通信系统和地面通信系统.其中卫星通信系统包括INMARSAT卫星通信系统和搜救卫星系统,地面通信系统主要由MF/HF/VHF通信系统组成.GMDSS系统的主要功能是:保障遇险船舶能够使用各种手段及时、可靠地发出报警,并被搜救部门或其他船舶收到;保证畅通的搜救协调通信及救助现场通信;提供各种方式和手段预防海难事故的发生;为日常的公众通信服务;在狭水道航行时提供驾驶台对驾驶台的通信服务等.     

基于遗传学习算法的船舶航向智能控制方法

针对现有船舶航向控制方面采用的传统控制算法,在对船舶航向数据计算过程中存在数据迭代分析准度失常,无法适应性逻辑推导航向数据量的问题。本文提出基于遗传学习算法的船舶航向智能控制方法,利用遗传算法作为理论算法,对船舶航向数据进行遗传数据的建模,从而得到迭代航向控制量计算因子;接着,引入基于遗传算法的NRD蚁群学习算法,对得到的迭代航向控制量计算因子进行最优控制因子的蚁群化计算,得到船舶航向控制的最优适应控制参量;最后,引入适应性控制算法将最优适应控制参量导入算法,使其生成航向适应性计算逻辑策略,最终实现船舶航向的智能化控制。实验数据表明,提出的方法在航向数据迭代分析计算准确性上,准确度较高,满足可行性与有效性测试要求。     

船舶航向自适应控制系统研究

本文设计并模拟船舶航向自适应控制器,用于解决传统航向控制非线性系统在复杂环境下控制效果差的问题.控制器的系数可由Matlab LMI工具箱计算得出,针对航向控制非线性系统,采用自适应控制方法设计控制器,该方法可以保证船舶航向控制系统的全局有界性.最后针对实船验证,仿真结果表明该控制器性能良好,控制方法有效.     

缆船非线性拖带系统及数值仿真

基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程,提出了被拖带船舶拖点位置匹配的方法,建立了缆-船非线性整体的拖带动力学模型,采用数值计算法实现了时域内拖带运动的模拟.对一艘具有航向稳定性船舶进行了拖带运动数值计算,拖带船舶采用PD控制方法较真实地模拟了拖带船舶航向改变的运动过程.数值计算讨论了拖点位置、拖缆长度、拖带航速对拖带航向稳定性的影响,结果表明：拖带航向稳定性与线性拖带理论一致,即拖点位置在水动力作用点之前拖带航向具有稳定性,拖缆长度和拖带航速对拖带航向稳定性无影响.拖缆长度和拖带航速可以影响拖带的航行品质,增加拖缆长度能有效抑制拖缆张力的振荡,拖带航速影响到航向角的响应快慢和超调量.     

必须重视VHF通信在航行安全中的作用

移动通信、卫星通信迅速发展的今天,VHF通信仍是船舶导航、避让、海事救助以及安全信息发布的重要手段.本文就长江航运安全与VHF通信的紧密联系,针对VHF通信的必备性、不可替代性作一探讨.