舰艇抗沉实时决策算法及监控仿真平台

针对目前舰艇的抗沉决策算法和软件还不能与各类监测信息、控制信息有效融合,造成"抗沉决策"和"抗沉实施"不能同步进行,进而大大降低抗沉指挥效率的问题,以及传统的舰体平衡推理速度较慢,不能根据进水态势和抗沉效果进行实时调整的问题,开展相关研究,有效解决这些问题。以抗沉任务的实施为驱动,设计能够与抗沉监控设备联动的实时决策算法;同时,设计并开发抗沉实时决策监控平台。测试和仿真结果表明,该平台的自动化程度更高,抗沉速度更快,是舰员开展抗沉指挥的重要手段。     

舰船长损管决策指挥训练模拟系统设计与实现

为解决舰船长损管决策指挥和应急处置能力培养难题,提出基于舰船原理和不沉性理论,采用计算机仿真和虚拟现实等技术,设计实现了＂舰船长损管决策指挥训练模拟系统＂。该系统具有舰船防沉与抗沉、防火与灭火、搁浅与脱浅等损管决策指挥训练功能,通过实践应用发挥了重要作用,为舰船长的损管训练提供有效的训练平台,促进了舰船长损管决策能力与水平的提高。     

基于Gaia建模方法的舰艇抗沉指挥仿真

舰艇随时都有可能发生各类舱室破损进水事故。舰艇各级抗沉人员必须快速限制、消除进水,以保证舰艇的不沉。舰艇抗沉的成败不仅取决于船体不沉性能和抗沉设备性能等"硬实力",还取决于各级抗沉人员的反应时间和决策速度等抗沉指挥的软实力。为分析各级抗沉力量对抗沉过程的影响,针对异步并发的抗沉过程,借助于Gaia建模方法,建立抗沉指挥的多智能体模型,并在JADE框架下,构建了抗沉过程仿真分析系统。研究表明,该建模和仿真方法可用于评估分析抗沉指挥的效能大小,找出影响抗沉效能的关键要素,提高舰艇抗沉的组织实施能力。     

Time domain modeling and simulation of warship flooding process based on counter-flooding activities北大核心CSCD

[目的]实战损伤条件下,舰艇进水是舱室进水漫延与舰员抗沉行为相对抗的过程。现有的不沉性理论无法客观、全面评估抗沉干预对战损舰艇进水过程的影响,缺少从全时域的角度对战损舰艇进水过程开展预测的手段。[方法]首先,分析抗沉干预下舰艇破损进水的耦合关系,构建进水过程时域模型,进而给出数值求解算法;其次,结合案例分析抗沉干预要素对不沉性的影响,并开发可视化、交互式的仿真系统。[结果]通过仿真系统实现了进水过程与多种抗沉干预方式的综合评估,是对现有不沉性理论的有效补充。[结论]该成果不仅可帮助设计人员掌握抗沉设计方案对干预进水过程的有效性,指导舰艇抗沉能力的设计;还可应用于抗沉指挥决策的态势预报,具有较高的军事应用价值。     

基于PID的沉管隧道施工监控系统的设计与实现

以水下沉管隧道碎石基础铺设的整平清淤船项目为背景,采用可编程逻辑控制器(PLC)与数据库等技术,实现了沉管隧道碎石基础铺设施工过程的实时监控。PLC 控制部分采用"比例-积分-微分"(PID)算法,实现沉管浮运沉放过程的闭环控制。该实时监控系统设计了上位机界面,可实现沉管浮运沉放全过程的实时可视化监控,以实现沉管隧道碎石基础铺设高精度、高效率的技术要求。这种作业方式目前在国内属首创。     

潜艇抗沉辅助决策系统研究

潜艇抗沉辅助决策系统是提高潜艇损管指挥效能的有效途径。根据潜艇不沉性理论,结合潜艇不沉性的数学模型,针对潜艇水上和水下发生破损情况,建立辅助决策模型,给出了包括浮态、稳性、破损舱室灌注时间等信息的计算方法。基于潜艇水下抗沉要求,提出了高压气使用的优选方案和平衡艇体步骤,对潜艇抗沉训练、战场抢修和生命力保障提供了信息支持。     

一种新型舢板帆船训练远程监控系统

针对我海军院校各级指挥决策机关对于海上舢板帆船训练的信息掌握不够全面,特别是在大风浪和能见度不良情况下缺乏有效的指挥手段和安全措施。依托船舶自动识别系统(AIS)和北斗卫星通信系统的短报文功能,构建一种基于"AIS+北斗"训练模式的新型舢板帆船训练远程监控系统,保障各级指挥决策机关对于所属舢板、帆船的航行训练数据进行远程监控,为提高海上舢板帆船训练指挥的自动化水平提供技术支持。     

云计算在舰船远程实时监控系统中的应用

随着现代信息技术发展,舰船监控系统也朝着智能化及信息化发展,同时随着监控数据的急速增长,如何实时从海量监控数据中挖掘出有效信息是现代船舶远程实时监控系统的瓶颈所在。云计算平台利用分布式架构﹑云存储及并行计算技术,在大数据信息处理效率方面具有很大的优势。本文将现有的开源云平台Hadoop引入船舶远程实时监控系统,在研究基于云平台的监控系统架构基础上,改进监控系统中的并行数据查询算法,最后给出仿真结果。     

海洋工程安全生产实时监控平台设计

从传感技术和数据传输技术等方面入手,根据海洋平台建造情况,设计用于进入施工区域人员的安全生产实时监控平台,实现对不同子监控系统的综合管理,实时采集各子系统的数据、运行状态和报警信息,并兼顾安全生产和安全保卫的功能。经现场测试,该监控平台稳定可靠,可对海洋平台生产进行有效监控,保障海洋平台安全生产的顺利进行。     

海洋工程安全生产实时监控平台设计

从传感技术和数据传输技术等方面入手,根据海洋平台建造情况,设计用于进入施工区域人员的安全生产实时监控平台,实现对不同子监控系统的综合管理,实时采集各子系统的数据、运行状态和报警信息,并兼顾安全生产和安全保卫的功能。经现场测试,该监控平台稳定可靠,可对海洋平台生产进行有效监控,保障海洋平台安全生产的顺利进行。     

基于横摇过程的舰船破损模式识别算法

在舰船破损进水过程的横摇运动时域模型的基础上,求解得到横摇运动的时域曲线;对此时域曲线通过特征提取得到其破损模式的识别属性;通过案例推理技术建立舰船破损模式识别算法.该识别算法的实现可为舰船抗沉决策提供准确的破损信息,有利于舰船的防沉抗沉.     

基于SOA的网络中心战指挥控制体系结构设计

网络中心战中指挥控制系统的关键特征之一是实现传感器、平台和用户共享信息实时互连互通互操作,先进的分析设计方法是提高指挥控制系统灵活性的有效手段。该文基于面向服务SOA的思想,提出了网络中心战指挥控制系统体系结构分析设计方法,研究其开发过程和关键技术,并较深入地探讨在体系结构设计过程中用面向服务方法进行开发的详细步骤。     

基于船舶–流场耦合作用的内河航段船舶航行虚拟辅助驾引

[目的]为进一步提高船舶航行的安全性,对船舶辅助驾驶决策相关内容开展研究。[方法]针对选取的两段内河典型航段,基于实时数字航道流场信息,考虑航行规则约束,模拟船舶–流场耦合作用下的复杂流场航段虚拟辅助驾引。模拟南京和东流航段的虚拟辅助驾引,给出相应的安全驾驶方案,在航行过程中对船舶速度、位置和航向等信息进行实时追踪。[结果]仿真结果表明,基于Fluent二次开发的船舶–流场耦合作用的算法可有效解决船舶多自由度运动耦合和船舶–流场多物理场耦合的解耦问题;遇见弯道或分汊时,操小舵角长距离航行可以在避免降速和较大横移的同时实现船舶的安全航行。[结论]该算法可以有效对接数字航道流场信息,开展复杂流场环境下内河航段船舶航行的过程模拟,结果可为内河航段船舶智能航行决策提供数据支撑。     

船舶进出港管理信息服务系统设计

船舶在进出港口和航行过程中,陆地监控服务中心需要对船舶位置进行监控,对船舶航行路线进行指挥调度,监控中心和船舶之间需要保持无线通信的长连接状态。为解决这些问题,提出基于北斗系统的船舶进出港管理系统的方案和设计方法,实现系统硬件与软件设计。该系统在真实环境下进行测试,系统硬件能够实时采集、发送船舶的位置信息,系统软件能够实时接收、显示船舶位置信息,并将调度指令发送到监控船舶。测试结果验证了系统设计的可行性和有效性。     

破损舰船抗沉辅助决策系统研究

根据舰艇抗沉决策的特点,系统的建立了抗沉辅助决策的理论框架和模型,并形成了舰艇抗沉决策支持系统。探讨了抗沉决策中的限制进水蔓延与舰体平衡决策的逻辑并分别建立决策模型。把产生式专家系统的理论应用到抗沉决策支持系统中。运用VB编程建立抗沉决策支持系统,实现了舰艇的二维显示和舰艇抗沉的可视化操作。     

嵌入式技术的船舶实时监控系统

普通船舶实时监控系统,存在监控环境稳定性较差,实时联动船舶数据传输速率较慢等弊端。为有效解决上述问题,引入Linux原理,设计基于嵌入式技术的船舶实时监控系统。通过硬件框架设计、服务器接口设计,完成基于嵌入式技术船舶实时监控系统硬件设计。通过Linux内核设计、嵌入式监控环境设计、实时监控驱动程序设计,完成基于嵌入式技术船舶实时监控系统软件设计。模拟系统运行环境,设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,有效解决监控环境稳定性差、实时联动船舶数据传输速率慢等问题。     

疏浚船舶施工监测与模糊智能辅助决策研究

分析了绞吸挖泥船施工原理及工况计算模型，提出将Lonworks现场总线技术和模糊决策原理结合用于绞吸挖泥船施工过程的实时监控和辅助决策。重点阐述监测子系统和决策子系统设计方法及其软件结构、模糊辅助决策基本算法以及该算法的应用实例。     

疏浚船舶施工监测与模糊智能辅助决策研究

分析了绞吸挖泥船施工原理及工况计算模型,提出将Lonworks现场总线技术和模糊决策原理结合用于绞吸挖泥船施工过程的实时监控和辅助决策.重点阐述监测子系统和决策子系统设计方法及其软件结构、模糊辅助决策基本算法以及该算法的应用实例.     

基于大数据和云平台的舰船远洋实时监控系统

本文提出一种基于大数据和云平台的舰船远洋实时监控系统,详细分析了云平台技术的原理以及优势,并设计了系统的整体架构以及舰船监控终端的结构,并给出了云平台建设的要点以及发展方向。系统有效解决了监控数据存储的安全性以及容量问题,有效降低了监控系统的建设成本,系统实时性好,可靠性高。     

大型舰船舱室火灾实时决策方法研究

大型舰船舱室结构复杂,易燃易爆品多,火灾载荷密度大,火灾已成为影响大型舰船生命力和战斗力的主要因素.针对灭火指挥决策面临的火灾识别确定性、模拟预测准确性、决策方案实时性等问题,提出了灭火指挥实时决策的设计思想,给出了舱室火灾贝叶斯网络识别模型、火灾发展区域模拟预测模型、灭火决策方案综合推理方法等实时决策的方法和模型,战...