舰船动力系统动态建模仿真与分析

随着现代舰船电气化水平的不断提高,电力正越来越成为舰船的主要动力,基于电力技术的舰船动力系统正成为社会的研究热点。为更好分析舰船动力系统,合理和配置好舰船动力系统能源的产生、配置和使用,基于PSCAD/EMTDC软件对舰船动力系统进行动态建模和仿真分析。本文首先对舰船动力系统的主要组件进行动态模型的仿真分析,然后对整个系统在工况下进行仿真分析。仿真结果表明,系统各组件工作稳定,满足组件特性;舰船动力系统在工况下运行平稳,逐次添加负载后系统均能迅速进入稳定状态。     

舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型仿真

为了提高舰船通信网络对抗过程中的生存能力,提出一种基于自适应信道调制的舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型。构建舰船通信网络的数据传输信道模型,采用跨层分布路由协议进行舰船通信网络组网设计,采用信道均衡控制方法进行通信网络的自适应信道调制,提高网络的负载均衡性能。仿真结果表明,采用该方法进行舰船通信网络组网设计和信道均衡调制,能有效提高对抗过程中的抗毁性能,网络的寿命周期提高,信道的抗干扰能力增强,网络鲁棒性得到改善。     

基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法

舰船通信受海上环境的影响,导致其噪声以及信号不稳定,传统的舰船无线通信多信道分配方法已经无法满足舰船通信要求,出现网络吞吐量差的问题。为此,设计一种基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法。引入干扰模型对舰船无线通信多信道的当前状态进行评估,并优先考虑负载量较大的链路分配更多的带宽,判断信道负载以及节点优先级,设定舰船无线通信多信道分配标准,以此完成舰船无线通信多信道分配。经实验证明,此次设计的基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法比传统方法网络吞吐量高,能够满足舰船无线通信多信道分配需求。     

舰船随机网络节点无线路由协议算法优化分析

为了提高舰船随机网络的传输性能,需要进行网络的节点无线路由协议优化,提出基于最短路径寻优的舰船随机网络节点无线路由协议算法。构建舰船随机网络节点的最优部署模型,采用无线路由节点的终端探测方法进行舰船随机网络路由传输的均衡控制,采用分集均衡调度的方法进行无线传输的负载均衡控制,基于最短路径寻优方法建立舰船随机网络的路由均衡协议,实现舰船随机网络节点无线路由协议优化。仿真结果表明,采用该方法进行舰船随机网络节点无线路由设计,提高了网络传输的均衡性,降低了输出误码。     

舰船航行信息传送的无线传感器网络能耗优化

由于无线传感器网络能源电力完全消耗后导致该节点失去效用,提出一种舰船航行信息传送的无线传感器网络能耗优化策略。建立舰船航行信息传送过程中产生的能耗模型,结合节点休眠策略和簇头选择策略,构建无线传感器节点综合节能策略,通过合理选择休眠节点,延长无线传感器使用寿命。通过实验结果证明,所研究策略的节点剩余能耗、节点存活数量更多,具有节能、延长传感器使用寿命的效果。     

舰船天线辐射仿真计算研究

预设计是实现舰船总体电磁兼容性先进的设计方法,而天线辐射效能的仿真计算是预设计手段之一。针对舰船天线布置及设计需求,提出一种天线的建模方法,并根据该方法进行天线辐射效能的仿真计算。首先运用FEKO软件对舰船的一种组合天线进行三维空间参数建模和电激励参数建模,然后根据舰船不同的工作状态进行仿真计算,预测该工作状态下天线的辐射效能,最后对仿真计算结果进行对比分析。为舰船天线设计提供定性的建议和定量的数据,为舰船天线优化布置提供了参考依据。     

负载均衡的舰船网络最短路径路由算法

为了提升舰船网络的吞吐量,降低网络的带宽阻塞率和时间成本,在负载均衡技术的支持下,提出舰船网络最短路径路由算法。结合舰船网络的运行原理和拓扑结构,构建舰船网络模型。在该模型下,选择混合路由协议作为网络传输协议。判定舰船网络节点负载状态,根据判定结果实现对舰船网络节点负载的均衡控制,并通过最短路径的计算与选择,实现舰船网络最短路径路由。经过与传统路由算法的对比实验得出结论:设计路由算法的带宽阻塞率和时间成本有所降低,吞吐量降低了约29.65 MB。     

舰船永磁同步推进电机负载仿真控制器的存储器扩展技术

大容量永磁同步电动机(PMSM)因其具有良好的性能在舰船电力推进领域得到愈来愈广泛的应用,因此,开发驱动电机负载特性仿真控制器的研究成为热点。本文在分析80C196KC单片机存储空间分配和4种总线方式的基础上,结合负载仿真控制器的系统应用,给出了相应扩展方法的地址定位表及控制电路,实验结论很好地验证了设计的正确性。     

动态负载仿真控制器的设计与研究

本文介绍了舰船电力系统动态负载仿真控制器的设计以及实现.该装置以Intel 80C196KC单片机为核心的控制器硬件方案设计及相应的存储器扩展、人机接口、数据采集通道、PWM脉冲的输出、通讯接口等具体电路.该控制器成功地对舰船电力系统常见的四种负载进行了数字仿真,并已成功应用于某舰船电力系统仿真实验室中.     

能量均衡的船用通信ZigBee网络动态路由算法

针对当前ZigBee网络路由算法存在的平均网络延迟长、网络拥塞严重、网络剩余能量消耗快等不足,设计了基于能量均衡的船用通信ZigBee网络动态路由算法。首先分析ZigBee网络的结构,并描述了ZigBee网络动态路由算法的工作原理。然后对网络节点能量进行分析操作,引入能量均衡机制对网络动态路由进行动态更新,找到数据传输的最优网络路由。最后在Matlab 2017平台上仿真测试结果表明,本文算法减少了平均网络延迟、网络总能耗和数据传输的错误率。     

基于贝叶斯网络的舰船故障建模方法研究

舰船故障建模是进行故障诊断的主要技术,舰船故障的种类多,变化复杂,兼具有随机性和规律性,当前舰船故障诊断的建模方法无法描述其变化特点,使得舰船故障诊断结果不理想。为了改善舰船故障诊断效果,设计了基于贝叶斯网络的舰船故障建模方法。首先对舰船故障诊断的工作原理进行分析,指出当前舰船故障诊断方法出现缺陷的影响因素,然后采用贝叶斯网络对舰船故障诊断过程进行模拟和建模,最后采用仿真实验与其他舰船故障诊断模型的结果进行对比。结果表明,贝叶斯网络的舰船故障诊断正确率更高,可以更好反映舰船故障诊断随着时间改变的变化趋势,避免了出现故障诊断错误率高的难题,具有广泛的应用前景。     

舰船能耗预测的云数据挖掘

能耗是舰船工作过程一个重要评价指标,针对当前舰船能耗预测方法存在预测错误率高、建模速度慢等不足,提出一种舰船能耗预测的云数据挖掘技术。首先分析国内外对舰船能耗的预测方法,找到各种舰船能耗预测方法的缺陷和不足,然后收集舰船能耗预测的数据,将云平台作为舰船能耗预测的建模环境,采用数据挖掘建立舰船能耗预测模型,最后进行舰船能耗预测效果的测试实验。云数据挖掘技术的舰船能耗预测精度超过了95%,可以描述舰船能耗预测的变化特点,对于大规模舰船能耗数据,本文方法的预测时间明显短于当前其他舰船能耗预测方法,具有十分明显的优势。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法

构建舰船智能导航系统,结合海图电子化分析提高导航控制能力,提出基于人机交互技术的舰船智能导航系统设计方法。采用地图投影计算方法进行舰船智能导航的GIS信息加载,结合海图静态水深测量以及航线分支调度方法进行舰船导航过程中的动态信息交互,结合地理约束机制和视觉约束机制,通过量化均衡控制和航海视觉监测,实现对舰船智能导航的人机交互设计。测试表明,采用该方法进行舰船智能导航的人机交互性较好,信息动态加载能力较强,视觉效果较好。     

船舶减摇鳍动态负载研究分析

减摇鳍是一种降低舰船横摇运动,提高舰船航行稳定性的有效装置,其基本组成部件包括鳍结构、驱动装置和电气控制系统3部分。为了使减摇鳍的减摇作用最大化,研究减摇鳍的动态负载响应和水动力特性有重要意义。本文建立了船舶横摇的运动学模型,在其基础上开发了船舶减摇鳍电液负载仿真试验平台,并进行了仿真试验平台的性能补偿设计和船舶减摇鳍的动态负载响应仿真。本文有助于提高减摇鳍的流体力学特性,改善减摇鳍的设计水平。     

螺旋桨负载仿真的发展与应用

为了再现电力推进系统的稳态及动态特性,揭示系统的内在规律,本文提出一种新型高性能节能负载模拟系统方案,对电力推进负载模拟系统的数学建模、系统仿真等问题进行了研究。     

一种负载感知的虚拟网络映射算法

针对虚拟网络映射过程导致的负载失衡问题,论文提出了一种负载感知的虚拟网络映射算法。该算法同时考虑了链路负载和节点负载,通过目标函数对两种负载进行量化,并利用改进的粒子群优化方法进行综合求解,以实现虚拟网络映射后的流量均衡。仿真实验表明,与自适应虚拟网构建算法相比,所提出的算法具备更好的性能。     

基于任务流程的舰船RMS建模与仿真

舰船的可靠性、维修性、保障性(RMS)是影响舰船战备完好性的重要设计特性,为了丰富舰船装备RMS设计手段与分析方法,运用计算机建模与仿真技术,提出了基于任务流程建立舰船RMS仿真模型的总体思路,建立了反映舰船任务、装备、保障资源三者之间关联关系的动态描述模型,运用离散事件系统仿真的思想设计了舰船RMS仿真流程,在此基础上设计了舰船RMS建模与仿真平台的总体框架、功能模块和主要用户界面,并对系统进行了实现,该系统能够为舰船RMS设计提供技术手段支撑和分析决策支持。     

基于遗传算法的舰船无线通信网络资源分配研究

当前舰船无线通信网络资源分配方法存在资源分配严重不平稳问题,导致资源分配冲突概率相当高。为改善舰船无线通信网络的通信质量,设计基于遗传算法的舰船无线通信网络资源分配方法。首先分析当前舰船无线通信网络资源分配的研究现状,构建舰船无线通信网络资源分配模型,然后通过引入遗传算法对舰船无线通信网络资源进行分配,找到最优的舰船无线通信网络资源分配方案,最后进行舰船无线通信网络资源分配仿真实验。本文方法不仅能够有效提高舰船无线通信网络通信质量,大幅度减少了舰船无线通信网络资源冲突概率,而且舰船无线通信网络的吞吐量得到大幅度提长,较好地克服了当前舰船无线通信网络资源分配方法存在的缺陷。     

舰载通信设备负载均衡研究

结合海军舰船通信系统语音通信的特点,从舰船通信综合控制管理系统研制的角度出发.抽象出一种数学模型.通过计算机仿真,对多种负载均衡算法的总体性能进行了分析,提出了一种适合海军舰船通信系统语音通信特点的,以最少使用时间为标准的最小负载调度算法.