舰船航行速度预测的非线性数学模型研究

海洋是一个较为复杂的环境,在海面上航行的舰船,其速度会受到诸多因素的影响,由此会导致舰船的航行速度无法达到预期的目标。为了解决这一问题,需要对舰船的航行速度进行预测。由于舰船航行是一种非线性运动过程,若是采用线性数学模型预测航速,可能会使预测结果产生一定的偏差。所以,在预测舰船航行速度时,应当采用非线性数学模型。本文还从舰船航行速度的预测方法分析入手,论述了舰船航行速度预测的非线性数学模型。     

航行速度的非线性建模与仿真研究

舰船航行速度具有十分强烈的非线性变化特点,而当前舰船航行速度建模方法均只考虑其线性特性,使得舰船航行速度预测错误很大。为了提高舰船航行速度预测精度,提出一种航行速度预测的非线性建模方法。首先采用舰船航行速度的历史样本数据,建立舰船航行速度预测的训练样本集合,然后引入回声状态网络对舰船航行速度训练样本的变化规律进行描述,建立舰船航行速度预测模型,最后采用具体舰船航行速度数据对非线性建模性能进行测试。本文建模方法可以捕捉舰船航行速度强烈的非线性变化特点,舰船航行速度预测错误小,舰船航行速度预测精度要小于当前线性建模方法,而且降低了舰船航行速度建模的时间,具有比较显著的优越性。     

影响舰船尾流生物致光的海洋环境要素研究

舰船在富含发光生物的海域航行时由于螺旋桨的机械扰动会产生生物光尾流效应,本文介绍了尾流生物发光的机理和发光类型,提出了发光生物的食物链模型,理论分析了水温、盐度和透明度等海洋环境要素对叶绿素浓度的关系.采用调查船出海实测的方法研究了海洋环境要素对舰船尾流生物发光的影响,得出在水温、盐度较高以及恶劣海况下舰船尾流更容易引起生物体发光的结论.     

雷达海杂波反演免疫算法蒸发波导研究

舰船在海洋上航行时,雷达系统是保证航行安全的重要装置,因此高效的雷达系统必须能够克服海杂波的干扰,在复杂情况下能够主动适应环境,通过对雷达电磁波发射与接收信号的优化,使性能达到最优。本文首先建立海洋蒸发波导的模型,对电磁波的传播途径进行研究,然后结合反演免疫算法优化传播路径,通过对杂波参数的优化使雷达的性能优化到最好。     

试论单车船舶的航行偏向

大凡舰船驾驶员都知道，单车舰船有航行偏向，在某些情况下，这种偏向还十分惊人，与单车舰船航行偏向有关的事故也多得不胜枚举。若不很明白造成单车舰船航行偏向的原因，处理航行偏向的举措往往是盲目的，进而也就可能诱发事故。作者对单车舰船产生航行偏向的各种可能的原因及措施作一概要的阐述，供驾驶人员参考。     

舰船海上航行的运动预测研究

通常情况下,舰船在风浪环境下航行。在海浪的扰动作用下,舰船海上航行很容易发生摇荡,导致船体出现倾斜。特别是小型的舰船,其船体倾角最大超过15°。在实战期间,如果舰船出现摇荡,将直接影响船载火炮操纵的效果,使火炮发射的准确率下降,不利于船载火炮作用的发挥。在这种情况下,为确保舰船航行的稳定性,要针对其运动展开科学预测。基于此,本文将舰船的海上航行运动预测作为主要研究内容,从而提升舰船的运动预测能力。     

双船在浅水中航行引起舰船水压场实验研究

双船在浅水中航行时,由于舰船与舰船之间及其引起的兴波相互叠加或干涉的影响,使得双船水压场特性与单船水压场特征有明显区别.通过实验研究发现,双船在低速和亚临界航速情况下航行时,舰船水压场负压峰值或负压持续时间会显著增大,对舰船航行安全造成不利的影响;在超临界航速纵向距离超过半个船长时,首舰水压场负压峰值显著减小,对首舰航行安全有利.     

粒子群优化算法在舰船路径优化仿真中的应用

为保障舰船安全稳定航行,显著提升舰船续航能力,设计了基于粒子群算法的舰船路径优化方法。使用概率图法构建舰船航行路线图,按舰船在航行性能方面的评价指标,构建与舰船航行路线图相关、综合考虑舰船转弯角度以及地形威胁等约束的舰船航行路径优化模型,并应用改进粒子群算法求解所构模型,得到满足约束条件的舰船航行初始最优路径。之后通过删除冗余点的方式对舰船航行初始最优路径实施平滑优化处理,得到最终的舰船航行最优路径。实验结果表明,该方法可收获更优的舰船航行路径,舰船按该路径行驶,更有利于续航,使舰船航行任务得以有效完成。     

数据驱动的舰船航线生成算法

为了保障舰船能够安全地在海洋中进行航行,必须设计出安全科学合理的航线。针对传统的航线生成算法存在着各种不同的缺陷,设计出了数据驱动的舰船航线自动生成算法。首先利用蚁群算法进行搜索,产生舰船航行航线的初始种群,然后利用遗传算法对各种航线进行优化,获取最优舰船航线。最后进行仿真测试,实验结果表明,本文算法能够获得比对比算法更优的舰船航线,同时,所耗费的时间亦少于对比算法,具有比对比算法更高的实时性,是一种有效的舰船航线自动生成算法。     

基于区块链的舰船航行大数据共享安全认证研究

传统大数据共享安全认证方法经常出现错误问题,影响舰船航行大数据共享效率。为此,提出基于区块链的舰船航行大数据共享安全认证研究。根据舰船航行大数据的种类,计算出舰船航行大数据共享的总直接信任度,利用区块链技术对舰船航行大数据预处理,得到舰船航行大数据块标签,利用区块链技术确定每一个大数据子块的哈希值,判断舰船航行大数据共享的完整性,实现舰船航行大数据共享的安全认证。实验结果表明,所提方法在舰船航行大数据共享的安全认证中具有更高的可靠性和鲁棒性,从而提高了舰船航行大数据共享效率。     

基于统计数学理论的舰船航行轨迹建模研究

轨迹建模对舰船航行安全具有重要的意义,为了解决当前的舰船航行轨迹建模准确性低,以及建模时间长的难题,以获得更加理想的舰船航行轨迹建模结果为目标,设计了基于统计数学理论的舰船航行轨迹建模方法。首先对舰船航行轨迹建模原理进行分析,建立舰船航行轨迹建模的数学模型,然后引入统计数学理论中的机器学习算法——BP神经网络对舰船航行轨迹进行建模,最后采用具体舰船航行轨迹数据进行了性能验证性测试。结果表明,相对于当前经典舰船航行轨迹建模方法,本文方法的舰船航行轨迹建模效果更优,获得了高精度的舰船航行轨迹建模结果,缩短了舰船航行轨迹建模时间,是一种高精度、高效率的舰船航行轨迹建模方法,具有一定的实际应用价值。     

鲸和海豚的声纳系统

潜艇和水面舰船为了在海洋航行中发现、检测、跟踪和识别目标,已广泛地采用了声纳系统,这是一种在海洋介质中,通过发射和接收超声信号来完成定向、定位作用的水声仪器。     

基于WSN的舰船液舱监控系统网络设计开发

在舰船处于海上航行的状态下,为确保其安全行驶并完成航行任务,不仅要保证舰船燃油、润滑油以及淡水等液舱装载的液位、液量以及液温与航行需求相适应,舰船同样要具备较强的稳性。基于此,本文将WSN作为主要技术,科学合理地设计并开发舰船液舱监控系统网络,进一步优化系统的自动化特征,全面提升舰船行驶可靠性以及安全性,尽量降低人力资源实际消耗量,增强工作质量与效率,借助舰船液舱监控系统网络,有效规避液体外溢而严重污染海洋环境现象的发生。     

基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统

针对舰船航行数据在可视化分析中受到海上环境的影响,导致舰船航行数据可视化分析内容减少、时间变长,因此,提出基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统。在系统的硬件设计方面,通过舰船航行数据查询模块设计和数据可视化模块设计,完成了系统的硬件设计,通过分析舰船航行的仿真要素,对舰船航行过程中的地形进行网格处理,采用VR技术全方位分析了舰船航行的视景,建立了四叉树顶点之间的约束关系,完成系统的软件设计,实现舰船航行数据的可视化分析。测试结果表明,基于VR技术的舰船航行数据可视化分析系统不仅可以增加可视化分析内容,还可以缩短分析时间。     

回声测深仪在导航中的应用及误差分析

0引言回深测深仪是一种水深测量仪器,用以测定舰船所在海域的水深,即测量船底到海底之间的距离,对保证舰船的战术机动和航行安全具有重要的作用。潜艇在下潜或座沉海底过程中,应经常测定水深,以确保下潜安全;当航行在浅水区和情况不明的海区时,也要经     

螺旋桨激励力下的舰船振动特性分析

考虑螺旋桨脉动压力与轴承力的影响,开展了螺旋桨激励力对舰船振动的影响研究;分析了某舰船在最大航速、巡航速度下等不同航行状态下的舰船振动,得到了不同航行状态下舰船的振动响应;计算结果表明:高航速下螺旋桨激励力对舰船的振动有一定影响,低速时螺旋桨激励力对舰船的振动影响不大;对于同一航速而言,双桨同时工作较四桨同时工作时的振动偏大,从减小振动角度出发,宜采用四桨同时推进的方式航行.     

Web技术在舰船信息一体化中的应用

在互联网技术和大数据技术快速发展的今天,舰船的信息一体化处理技术也发生了巨大的变化,面对未来越来越复杂的海洋航行环境,舰船的控制信息处理和航行安全环境监测变得更加重要。因此本文主要结合互联网Web技术,建立高速的信息化数据处理平台,能够实时收集和分析舰船通信和控制系统中产生的海量数据,本文主要介绍了基于Web技术的硬件平台,包括电源、信号采集等模块,然后重点介绍了软件实现原理,通过构建先进的信息报警平台,实现了对舰船故障的实时监测,极大地提高了整个舰船在恶劣环境下的生存能力。     

基于VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用

常规的舰船航行轨迹规划技术,设置探索航行线路的栅格疏密值差异过大,导致对复杂海域的航行轨迹规划不合理,为此研究VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用。该技术对海域环境中的航行区、障碍区以及舰船自身进行虚拟场景模拟实现人机交互,通过动力学的运动曲线计算舰船的动态位姿,根据障碍物在航行区域的分布、体积等数据设置栅格大小,驱动虚拟舰船,提取舰船的航行曲线、侧倾角曲线以及侧向加速曲线,调整舰船航行轨迹。实验结果表明,与2种常规技术的应用相比,虚拟现实技术设置的栅格疏密值更加符合航行轨迹规划要求,所得到的航行轨迹更加合理。     

基于地理信息系统的舰船智能导航研究

高精度智能导航算法在舰船航行过程中十分重要,当前高精度智能导航算法无法对一些盲区无法进行准确导航,为了解决当前舰船导航算法存在的缺陷,设计了基于地理信息系统的高精度智能导航算法。首先分析了高精度智能导航研究现状,然后引入地理信息系统采集舰船航行的信息,并采用容积卡尔曼滤波构建高精度智能导航算法,实现对舰船航行状态跟踪,最后通过仿真对比实验对舰船智能导航性能进行测试和分析,结果表明,本文算法不仅可以高精度实现舰船智能导航,适应各种复杂环境的安全航行,而且导航效果要优于当前其他智能导航算法,实际应用价值更高。     

基于虚拟现实技术的舰船航行三维图像重建

舰船航行是一个复杂的三维运动,研究舰船的航行运动有助于提高船舶动力系统设计,提升舰船的流体动力学性能。近年来,虚拟现实技术获得飞速发展,本文结合虚拟现实技术,重点研究舰船航行的三维图像重建技术,结合CADDS软件平台进行舰船的三维建模,结合Virtools交互三维开发软件进行舰船航行的虚拟现实构建,并重点介绍舰船航行的尾迹三维重建和灰度校正问题。本文研究有助于提升对舰船航行运动状态的动力特性分析研究,提升舰船的设计水平。