基于虚拟现实技术的船舶航行环境仿真系统

在影响船舶航行安全的诸多因素中,水文环境是重要因素之一,无论是航行在海域还是内河航道中的船舶,都会受到水文的影响.风浪与海流是影响船舶在海域中安全航行的主要因素,而在内河航道中,航行环境主要受到不良的通航水流条件及航道条件影响,正常水位时,船舶的航行不会受到影响,而枯水期和洪水期时,航行事故会显著增多.为使驾驶员能够识...     

复杂航行环境船舶航行异常监控系统

传统船舶航行异常监测系统,在复杂航行环境下无法对轨迹信号图像作出正确判定,导致船舶航行监测结果与实际航行监测要求偏差较大,影响船舶正常航行安全。因此提出复杂航行环境船舶航行异常监控系统软件设计。利用卡尔曼滤波算法,建立航行轨迹图像数据高帧率采集硬件,获取高清轨迹图像数据;软件功能主要分为轨迹图像信号建模、轨迹图像模型信号的异常处理与异常轨迹像素的平滑提取3部分;通过仿真对比数据,证明提出系统在复杂航行环境下,能够有效提升异常轨迹监测识别率22.34%。     

基于LoRa技术的船舶交通信号控制

传统船舶交通信号控制方法采用的控制技术,存在信号间数据流调控相位差较大,导致传输信道内信号流拥堵,出现信号交替延迟,降低信号控制精度的问题。因此,提出基于LoRa技术的船舶交通信号控制。基于LoRa技术对船舶交通信号网络控制结构进行优化,建立基于LoRa的信号传输模式。在建立模式中,优化信号交替数据流间的相位量,梳理信号控制的逻辑,提升信号控制精度。仿真数据对比结果表明,基于LoRa技术的船舶交通信号控制方法,具有大流量下信号控制精准、控制信号稳定的优点,相较传统船舶交通信号控制方法的控制精度整体提升58.6%,具有一定的推广价值。     

基于e-航海的船舶智能航行

针对e-航海背景下的船舶绿色、低碳航行问题，本文提出一种基于非线性反馈的闭环增益成形算法。首先阐述了e-航海技术与船舶智能航行之间的共性，以大连海事大学无人船艇“蓝信”号为船舶模型，在保持已有的闭环增益成形算法不变的基础上，引入正弦函数驱动的非线性反馈代替原有的误差线性反馈。仿真结果表明，基于非线性反馈的闭环增益成型算法控制器更加节能，符合e-航海的要求；闭环增益成形算法控制器设计简单，工程中易于实现。     

智能船舶航行态势感知技术现状

作为船舶智能技术体系的关键组成部分,航行态势感知近年来引起了广泛关注。为了能把握船舶航行态势感知的发展方向,文章从船舶航行态势感知的概念、感知设备和感知信息处理及融合技术等3方面介绍了船舶航行态势感知技术的发展现状。在此基础上,就现阶段船舶航行态势感知所面临的信息深度挖掘不够、综合感知能力不强、评测体系缺乏的问题进行了讨论,最后对船舶航行态势感知的未来发展进行了展望。     

智能航行船舶的治理

习近平总书记指出,经济强国必定是海洋强国、航运强国.智能航运是航运强国建设的综合性抓手,也是全世界航运竞争的主战场之一.2018年12月,工业和信息化部联合交通运输部、国防科工局发布了《智能船舶发展行动计划(2019-2021年)》,目标是经过3年努力,形成我国智能船舶发展顶层规划,初步建立智能船舶规范标准体系,突破智能航行核心技术,完成相关重点智能设备系统研制,实现远程遥控、自主航行等功能的典型场景试点示范,保持我国智能船舶发展与世界先进水平同步.2019年5月,交通运输部联合工业和信息化部、国家发改委、科学技术部、财政部、教育部和中央网信办发布了《智能航运发展指导意见》,首次系统地针对智能船舶、智能港口、智能监管、智能航行保障和智能航运服务这5个智能航运的组成要素提出了发展目标、主要任务和保障措施,由此,智能航运发展走上了快车道[1].     

PLC控制的船舶航行线路监测系统

针对当前系统存在船舶航行线路监测数据传输速率较低的问题,提出PLC控制的船舶航行线路监测系统。传输信号模块由数据传输芯片与通信芯片构成;控制模块由PLC与可编程终端构成;监测模块由位置传感器、嵌入式监测装置与GPS接收器构成,监测平台模块主要利用上位机向用户呈现监测结果;地图模块主要是通过JavaScript语言对页面HTML地图进行创建。与其他系统进行了对比实验,实验结果证明该系统的监测数据传输速率更高,提高了数据传输性能。     

嵌入式船舶航行安全监测系统的开发

在经济全球化的今天,船运事业的发展有着举足轻重的地位。在越来越拥挤的有限航道中,船只的数量越来越多,各种用途和体积的船只极易发生安全事故,这些事故给航运事业的发展带来了严重的影响。因此如何降低船舶航行的事故风险已经变得迫在眉睫。本文采用嵌入式处理器ARM920T设计一款支持在线监测的安全管理硬件平台,对硬件控制系统的各个模块,如CPU、电源管理、数据采集等进行介绍,最后结合船舶航行的实际安全需求,设计交互管理软件,并实现各种监测功能。     

5G通信技术的船舶航行状态远程监测系统

5G移动通信即第五代移动通信技术,具有更灵活、更高效的组网方式,同时其数据传输速度相对于上一代通信技术有了突飞猛进的发展。近年来,船舶移动通信技术不断发展,为了满足对海域内船舶的有效监控,采集船舶的航行状态信息,进而提高船舶的监管水平。本文率先将5G移动通信技术与传统的船舶远程监控系统相结合,设计了一种基于5G通信的船舶航行状态远程监测系统,并详细介绍了该监测系统硬件、软件组成和5G通信模块原理。     

基于物联网的船舶排污智能监测系统研究

海洋环境对于人类具有非常重要的意义。当前船舶在污水处理系统的研制上取得了很多成果,但是对船舶污水排放的监测重视仍然不够,很多系统对污水排放的监测获取数据不够准确和及时,导致很多超标的污水排向海洋。本文提出了一种基于物联网技术的船舶排污智能监测系统,对物联网技术进行分析和介绍,在此基础上设计了智能监测系统的整体构架,最后提出了一种基于嵌入式解决方案的污水监测系统,系统具有很好的稳定性和经济性。     

一种基于LoRa的船舶机舱数据采集系统

面向运营船舶机舱监测系统技术改造需求,设计一种基于LoRa(Long Range Radio)的数据采集系统.通过无线传感器和边缘计算获取舱室内各设备的状态信息,基于LoRa网关汇集并存储无线网络数据,实现对船舶机舱设备状态信息的采集,并设计上位机软件对数据进行管理分析.该系统设计为机舱监测提供了一种通用的低成本数据采集解决方案.     

基于船舶导航平行线技术的船舶安全航行

通常,狭水道内航道狭窄而弯曲,水深和水流的变化较大,航行危险物较多,船舶通航密度较大而导致航行比较困难。据相关的统计,许多海上事故是由于在狭水道中的航行或操纵措施不当而引起的。文中主要是在平行线导航和平行线避险的基础上,结合自身常年的航海经验,总结出了一些基于平行线技术的船舶实用安全航行的方法。     

基于区块链技术的船舶智能航行大数据平台仿真

当前平台可以实时监测船舶在海上航行的动态,但功能和性能无法满足用户的需求,为此提出基于区块链技术的船舶智能航行大数据平台。采用区块链技术设计船舶智能航行大数据平台架构,利用RMTP925DB型号芯片设计船舶航行大数据采集复位电路,设置数据压缩节点在传输过程中的请求速率在带宽容量范围内,计算终端接收到船舶航行数据包总数。通过压缩门限值采集船舶航行过程中实时数据,根据船舶航行数据压缩空间的判断,压缩了船舶航行大数据,结合船舶航行领域模型的构建,实现船舶智能航行大数据平台设计。测试结果表明,本文平台功能可以满足用户的需求,提高了服务效率。     

视觉传达技术船舶航行环境实时模拟系统

在船舶航行环境实时模拟过程中,对于船舶波模拟能力较差,造成船舶航行环境实时模拟系统图像绘制时间过长。因而,设计基于视觉传达技术的船舶航行环境实时模拟系统。引用图像绘制数位板以及GPS船舶定位装置完成系统硬件优化。构建船舶航行模型,计算船舶波宽度。引用视觉传达技术,设置波图像信息点,完成船舶航行波绘制。寻找目标船舶,设定船舶以高速与低速2种状态展开航行,对此系统与原有系统展开测试。由测试结果可知,此系统的船舶波模拟精度与图像绘制时长均优于原有系统。     

船舶机舱监测的智能报警系统

传统的船舶机舱监测报警系统对于危险信号的响应时间过长。针对这一问题,设计了一种新的船舶机舱监测系统报警系统,通过工控机、数据集中器、上位机和传感器构成硬件结构,利用RS-485总线连接各个硬件模块,在数据集中器、上位机进行冗余设计。软件由信息采集、报警信号上下限设定、信息匹配、发送报警信号4步组成。为检测系统工作效果,与传统报警系统进行实验对比。结果表明,设计的智能报警系统能够迅速响应危险信号,及时反馈报警信息,降低船舶航行事故发生率。     

基于人工智能技术的船舶智能制造系统

传统船舶制造系统无法精准的对多条功能段进行同步协调控制,导致不同功能段之间衔接存在一定误差,导致船舶焊接组装精度降低,影响船舶制造整体的合格率。因此提出人工智能技术的船舶智能制造系统。建立人工智能数据采集硬件,通过重新设计硬件框架,实现不同功能段的数据实时采集;通过数据的AI分析计算,实现调整功能段交接过程中的参数,保证制造船舶的合格率。通过与传统制造系统合格率的对比,证明提出设计系统的有效性与推广价值。     

基于总线的船舶航行保障智能控制系统

当前船舶行业对自动化要求越来越高,多领域技术群体和交叉融合呈现增长趋势,船舶制造技术也正朝着数字化、网络化和智能化方向发展。为了保证船舶在航行和实际作业中的安全性、稳定性以及可靠性,针对船舶航行保障系统中各设备单元分散独立、智能化低和信息不共享等问题,对船舶驾驶室中航行保障控制系统进行研究与设计。该系统利用现场总线实现航行保障单元间的互联互通、协调工作,方便终端用户操作及监控,提高了船舶航行的可靠性。     

基于COTS的船舶航行训练系统研究

在原有小型训练装备及商用成品的基础上,构建船舶航行训练系统,基于商用货架产品（Commercial Off—The—Shelf）的思想,完成了系统的组成构架。根据对系统基本组成和基本功能的分析,组建了基于以太网、数据采集卡和原有小型训练装备的分布式计算机系统,降低了硬件成本,提高了可靠性和升级换代能力。根据原型系统的软件功能,确定了高效的商用开发软件,基于GL Studio、Matlab、Vega Prime等实现了复杂的船舶运动模型仿真和视景仿真系统软件的快速开发和调试,从而提高了系统开发效率,缩短了开发周期。