航行控制算法的智能评估架构设计

控制算法测试验证评估是确保智能船舶航行性能可靠性和安全性的关键。本文梳理了国内外智能评估技术的发展现状,以Transas船舶航行模拟器为船舶智能航行虚拟测试平台,进行航行控制算法测试评估。根据船舶直线段和弯曲段航行特征建立评估指标,提出航行控制算法智能评估系统的设计思路、框架结构和构建流程,初步建立虚拟仿真测试下的船舶航行控制算法智能评估体系,指出该智能评估系统所涉及的关键技术。基于以上研究,对船舶航行控制算法虚拟测试评估技术和未来改进方向进行总结。     

PLC技术的船舶发电机组测试系统

在船舶运行中,发电机组的稳定性和可靠性直接关系到船舶运行的安全性。船舶发电机组要设计测试系统,引入PLC、触摸屏、数据库等先进的技术,构建起发电机组测试系统,实现对发电机组运行状态的智能化、信息化监控,提高发电机组各项设备的利用率。本文分析了基于PLC技术的船舶发电机组转速测试系统设计与电气设备测试系统设计,提出采用模糊控制技术提高测试系统数据传输的实时性。经过试验数据验证,测试系统能够有效降低网络负载。     

智能船舶航行系统测试的方法与体系

如何对智能船舶航行系统进行测试，是世界各国及相关国际组织在智能船舶发展过程中面临的一个重大挑战。在机器学习(Machine Learning, ML)、人工智能(Artificial intelligence, AI)等技术大量应用的背景下，传统的导航系统测试方法已难以有效覆盖智能航行技术的新特征。本文在概述与分析了智能船舶航行系统的功能特征和测试需求基础上，总结了现有智能系统测试方法的优缺点，提出了智能船舶航行系统测试思路和方法，并构建了一种以场景为中心，多种测试方法协同的智能船舶航行系统测试体系，旨在提高系统研发测试效率，促进智能船舶产业发展。     

施工船舶虚拟警戒标系统的设计与实现

针对施工船舶的安全作业需求,保障施工船舶的安全作业水域不受他船非法入侵,确保施工安全,设计并构建一套施工船舶虚拟警戒标系统。采用嵌入式计算、无线通信、船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)等技术对施工船舶虚拟警戒标系统进行关键性设计,在对其系统功能进行验证之后,在长江武汉段选取“吉洲”号船舶进行实船测试。测试结果表明:该虚拟警戒标系统能够实现船舶施工水域的划定、播发和显示等功能,并能对施工船舶进行远程跟踪和管理。研究成果对保障水上施工作业安全、减少和预防水上交通事故、保持港口与航道正常运行有较强的现实意义,对航运安全保障技术的发展有一定贡献。     

基于虚拟现实交互的智能船舶感知测试系统

为了测试智能船舶对复杂场景的感知能力,推动智能船舶感知技术的发展,文章提出了一种基于虚拟现实交互的智能船舶感知测试系统.该系统构建了一个人工闭环的平行智能测试模型,用以测试智能船舶感知能力;采用了数据采集技术、数据重构技术与数据增广技术,解决了现阶段测试数据集匮乏的问题.     

基于数字孪生的测试场景架构及应用研究

虚拟测试场景在智能船舶评估中占有重要地位,数字孪生技术能够对现实环境进行描述、预测,实现智能现实环境与虚拟场景的交互映射。本文探索如何将数字孪生应用于智能船舶虚拟测试,构建船舶和环境数字孪生体来实现船舶在现实环境中如何获取数据、在哪获取数据,获取何种数据映射到虚拟测试场景中,并寻求更为准确的参数。初步构建出基于数字孪生的船舶虚拟测试场景架构,基于该架构进行虚拟测试前后以及船舶远程操作时延优化应用,该架构具有一定的有效性和可靠性。基于数字孪生技术能够提高智能船舶虚拟测试系统的效率和操作精度,增强实验结果的可靠性。     

基于DSP技术的船舶信息采集系统

针对传统船舶信息采集系统存在的采集数据精度低、数据传输速度慢等缺陷,设计基于数字信号处理的船舶信息采集系统。首先对当前船舶信息采集系统的研究现状进行分析,构建了基于数字信号处理技术的船舶信息采集系统整体框架,然后设计了船舶信息采集系统的硬件子系统,采用现场可编程门阵列实现硬件系统的逻辑和时序控制,最后对船舶信息采集系统的软件子系统进行详细设计,实现船舶信息算法并进行船舶信息采集系统的有效性和优越性测试实验。结果表明,本文系统的船舶信息采集速度加快,船舶信息采集实时性好,提高了船舶信息采集精度,船舶信息采集误差要远远小于传统船舶信息采集系统。     

基于渗透测试的船舶网络漏洞检测系统

船舶网络漏洞直接关系着船舶航行安全,因此针对当前基于动、静态分析的网络漏洞检测系统存在的缺陷——漏报率大、电流开销高,设计一种基于渗透测试的船舶网络漏洞检测系统。该设计首先选取微控制器、总线CAN和SD储存卡作为系统硬件,介绍系统软件设计中用到的2种关键技术,包括爬虫技术和渗透测试技术,为测试系统是否达到预期目标,进行仿真实验测试。结果表明,本系统执行一次任务所产生的漏报率和电流开销要低于2种传统网络漏洞检测系统的漏报率和电流开销,达到了预期目标。     

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。     

LabVIEW系统在船舶动力状态监控中的应用

动力装置是船舶的核心设备,为船舶提供了机械能、电能等能源,保障了船舶的平稳运行。为了提高船舶动力装置的工作性能,必须对船舶动力装置的工作状态进行监控和故障诊断。本文针对大型运输船的动力装置(柴油发电机、主机组和轴系等),结合LabVIEW可视化编程技术、信号分析技术和测试技术等,设计和优化船舶的动力状态监控系统,并对其性能进行仿真分析。     

GPS串口通信在船舶航海测试系统的应用

随着我国船舶制造业的不断发展,新型船舶设计与制造过程的测试系统开发成为了一项热点研究,船舶航海测试系统需要对船舶下水试验过程的各类航行数据、位置信息等进行采集与分析,从而改善船舶的设计。本文研究的是一种基于GPS串口通信的船舶航海测试系统开发,包括航海测试系统的整体组成、通信模块设计和软件程序设计等。     

船舶靠泊过程撞击力测试系统开发

大型船舶由于吨位重,靠泊过程的惯性大,再叠加风浪等附加载荷,对码头或者海上作业平台框架的冲击作用非常大,尤其海上作业平台的框架往往采用钢结构焊接,一旦船舶靠泊的冲击作用超过框架的承载能力后,框架很容易发生极限下的破坏,造成严重的经济损失。本文针对船舶靠泊过程的力学特性进行建模分析,结合力学传感器和数据通信技术,开发一种船舶靠泊过程的撞击力测试系统,介绍测试系统的原理和组成,并进行了实际船舶靠泊过程的撞击力测试。     

船舶通信系统信号采集稳定性测试模式识别

船舶之间、船舶与岸基之间的通信以无线信号为主,在船舶VAST、VHF等无线通信网络中,信号的调制与模式识别技术非常关键,决定了通信系统的信号传输精度,本文分别介绍船舶通信系统模拟信号调制和数字信号调制技术,结合时域与频域的分析方法,研究通信系统信号采集稳定性测试的模式识别技术,不仅能够提高船舶无线通信系统的信号调制和解调效率,而且对于信号的特征提取、后处理有重要意义。     

基于智能传感技术的船舶轮机管系建造的监督管理系统

船舶轮机管系建造是船舶制造的重要组成部分,传统的轮机管系建造监督管理存在数据错漏、管理费时费力、信息化水平不高等问题。本文在研究智能标签技术以及传感器技术的基础上,提出一种基于智能传感技术的船舶轮机管系建造的监督管理系统,设计了系统的整体架构,包括材料管理子系统、轮机管系测试子系统以及现场管理子系统。对各子系统的功能进行分析,详细介绍了现场管理子系统中人员管理的实现机制。本文提出的船舶轮机管系建造监督管理系统具有一定的应用价值,能够有效提升管道测试的自动化水平。     

大型船舶辅机尾气排放测试系统研究

船舶在岸时电力供应主要来源于船舶辅机,因此在岸船舶尾气排放来自于船舶辅机,目前船舶排放相关研究多集中于船舶排放清单,对船舶实际航行中实际排放测试研究较少,船舶辅机实际排放也没有引起重视。该文通过对测试仪器的选型以及测试系统的搭建,构建出一套检测大型船舶辅机尾气排放的PEMS( 车载排放测试系统);在实际船舶辅机排放测试中测得某在岸船舶在300kw和600kw两个工况下NOX,CO,CO2以及颗粒物的排放特性,并对测试工况对排放特征的影响进行了分析。     

智能船舶航行功能测试验证的方法体系

智能船舶航行技术发展的核心在于构建从辅助决策到自主驾控的完整软硬件系统,实现人工驾驶到智能驾驶的演化,而核心技术的突破与软硬件系统的研发离不开完善的测试验证体系和健全的规范标准.对目前国内外智能船舶测试场现状进行综述,对以性能、能效、信息、智能为对象的智能船舶航行功能测试构想进行解析,最终提出以虚拟仿真为初试、模型测试...     

船舶紫外光通信系统的设计与实现

紫外光通信技术利用光为通信的媒介,在空间中直接进行声音、图像、视频等数据的传输,具有很强的可靠性和抗干扰能力,在船舶通信领域有非常大的应用潜力。本文重点介绍了紫外光通信技术的基本原理,结合船舶实际的通信特点设计一种新型的紫外光通信系统,介绍该通信系统的关键硬件组成和性能测试。     

云计算环境下的船舶网络资源调度系统

船舶网络资源有限,提高船舶网络资源利用率具有重要的意义,针对当前船舶网络资源调度系统的负载严重不平衡,船舶网络资源利用率等难题,设计了云计算环境下的船舶网络资源调度系统。首先分析当前船舶网络资源调度系统的研究现状,指出每一种船舶网络资源调度系统的不足,然后在此基础利用云计算技术的优势,搭建云计算环境下的船舶网络资源调度系统,采用蛙跳算法对船舶网络资源调度问题进行求解,最后在CloudSim云计算平台上与传统船舶网络资源调度系统进行对比测试,本文船舶网络资源调度系统得到了较高的资源利用率,船舶网络资源调度方案更加合理,可以保证船舶网络资源负载平衡,加快了船舶网络数据处理的速度,具有广泛的应用前景。     

基于FPGA的船舶污水集成化处理系统

船舶污水处理对于保护水环境具有非常重要的作用,传统的船舶污水处理系统缺乏集成化功能,不能和其他系统联动。船舶污水集成化处理系统可以对污水参数进行测量,同时还可以控制风机、污泥泵等对污水进行处理。本文提出一种基于FPGA的船舶污水集成化处理系统,根据船舶污水处理的基本原理,设计系统的整体结构,重点阐述了传感监控模块实现的原理,最后对系统进行了测试。测试结果表明,经过处理后的船舶污水COD值和BOD值均符合船舶污水排放标准。本文设计的系统具有良好的实时性和集成性。     

Web技术在船舶综合信息管理系统的应用

为了实现船舶信息的智能化、自动化处理,本文基于Web技术设计开发了一种船舶综合信息管理系统,对系统功能和系统构架、系统功能和开发作了详细阐述,并对系统性能进行测试实验。实验结果表明,该系统响应时间较快,系统精度较高,可以维持在70%以上。快速地响应和较高的精度保证系统能够处理大量数据,减少了船员的工作量,降低了运行成本。同时,也保证了船舶的安全航行。