无人船远程遥控系统运行状态实时在线监测方法

为保障无人船顺利执行勘测、投放等任务,提出无人船远程遥控系统运行状态实时在线监测方法。该方法利用感知层内温度传感器、气体传感器、柴油机监测仪、姿态传感器等采集无人船远程遥控系统运行状态实时数据后,通过感知节点控制器与网络层感知节点控制器连接,将无人船远程遥控系统运行状态实时数据传输到ZigBee网络内,再通过该网络将其传输到运算层内,使用运行状态监测模块和异常预警模块获得无人船远程遥控系统运行状态实时在线监测结果与异常结果,并将结果传输到应用层内,应用层通过可视化监测、异常预警展示等模块实现用户的人机交互。实验表明：该方法不仅可有效检测无人船远程操控系统的运行状态,还可对异常状态进行预警,且监测与预警的实时性较好。     

无人船无线传感网络远程遥控系统

传统无人船舶远程遥控系统,能够完成船舶的远程遥控工作,但存在遥控精度低,受环境影响因素大等问题,为此设计基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统。使用Zigbee无线高频通信频段,构建无线传感网络拓扑结构;根据无人遥控系统中节点数据指令,进行遥控命令数据解析,采用多种RREQ命令帧,实现无人船舶的安全准确控制,完成无人船舶远程遥控系统设计。实验数据表明,该无人船舶远程遥控系统比传统遥控系统航行精度提升57.83%,同时具有较强的抗环境干扰能力。     

无人驳的锚机遥控系统研制及应用

通过对锚机系统进行研究,利用自动控制和工业无线遥控技术,使操作人员不用登上驳船,仅用一台手持式遥控器就能完成收、放锚作业.无人驳锚机遥控系统在第4届中国专利与名牌博览会上获得金奖.     

无人船在港口安全保障中的应用研究

随着无人船技术的发展,无人船已成为港口安全保障作业的重要力量,是各国港口安全保障智慧化发展的重要方向。文章梳理总结了当前国内外无人船在港口安全领域运用现状,从环境感知技术和路径规划技术等2个方面对无人船港口安全应用关键技术进行了归纳分析,并针对无人船在港口安全保障中的优势,提出了典型应用。     

无人船测深系统在浅水河道测量中的应用

针对传统测深方法在浅水区测量实施困难的问题,基于无人船测深系统的组成及原理,重点研究了无人船姿态对测深的影响、 测深数据粗差探测与滤波方法.分析得出:无人船姿态在浅水区对测深的影响有限,可采用中值滤波、 加权平均法、 趋势面滤波方法进行测深数据粗差处理.结合项目应用,证实无人船满足浅水河道测量需求、 测深精度满足规范要...     

无人机/无人船协同系统研究现状及关键技术

无人船在水上救援、水文监测、航道管理等领域有重要的应用。无人船与无人机相比,其载荷大、续航长但观察能力差、移动速度慢、工作效率低。由续航和载荷能力强的无人船,搭载无人机到指定任务海域,续航能力有限的无人机联合无人船协同执行海事任务,完成任务后着船返航或者补充能源,可充分结合二者优势,拓展系统执行水上作业的能力。本文首先回顾了无人机/无人船协同系统的发展现状,然后介绍了无人机/无人船协同系统的组成,分析了无人机/无人船协同系统的关键技术,展望了无人机/无人船协同系统在海事救援、环境监测和无人作战等领域的应用前景。     

无人船在港口水域海事监管中的应用探讨

近年来,随着与船舶自主航行相关的信息技术、人工智能技术水平的提高,无人船舶行业取得了长足的发展,其在海上安保、环境监测等领域应用也越来越成熟。为推动无人船在海事管理方面的应用研究,破解港口水域海事监管手段不足的瓶颈问题,文中在分析港口水域海事监管特点和无人船系统建设条件的基础上,定量研究了无人船在港口水域海事监管应用面临的性能指标确定、船型平台选择、载荷设备搭配、运行管理体系建设等方面的具体问题,提出了一种港口水域海事监管无人船系统的应用解决方案。     

考虑系统延时的无人船路径跟踪控制

针对无人船因控制系统延时而导致的路径跟踪性能退化,提出计及系统延时的路径跟踪控制策略,并设计了基于模型预测控制算法的双层路径跟踪控制器。基于线性模型预测控制算法,设计了USV运动学控制器,以此减小无人船路径跟踪偏差并得到期望速度。将系统延时处理为一阶系统,并将其和无人船的动力学模型耦合。基于非线性模型预测控制,设计了USV动力学控制器,用于响应无人船的期望速度。数值仿真结果表明,在存在系统延时的仿真环境中,论文提出的针对控制系统延时的处理策略可减小无人船的路径跟踪偏差和改善控制形态输入的平顺性。     

可编程控制器在主机遥控报警系统中的应用

介绍了在主机遥控报警系统中，可编程控制器作为核心处理单元的应用原理。该系统为气电混合方式，由可编程控制器控制电—气压力调节阀和电磁阀，实现三台主机转速自动控制，齿轮箱正、倒车自动换向控制以及报警监测控制等。可编程控制器的通讯功能将三台主机联系起来，构成了集效控制、集中监视的控制方式。     

无人船目标探测与跟踪系统

基于GNC架构完整构建了无人船目标探测和跟踪系统,并在案例三体船上完成了试验航行验证,在功能上实现了自主探测周围环境中的障碍物并对具有一定特征的动态目标进行跟踪航行。系统达成了如下目标：使用激光雷达探测周围环境的障碍物,运用有限的计算资源处理点云数据并保证实时性;通过特征提取、数据关联和运动状态估计,能够持续锁定目标;基于纯跟踪法实现了对目标船的跟踪航行。此项研究对实船应用具有较强的借鉴意义。     

无人表面船在港口信息化建设中的应用与思考

无人表面船（USV）是实现港口信息化的新型技术装备。阐述用于港口的无人表面船的技术要点,分析无人表面船船型和总体设计技术路线、动力系统和推进装置的开发、导航与测量传感器集成技术及智能控制技术。对无人表面船相关法律法规的制定与完善提出了一些建议,对未来发展进行了展望。     

水面无人船驱动电机远程控制系统设计与实现

针对智能航运时代背景下的船舶远程操纵与控制,本文设计一种面向水面无人船的驱动电机远程控制系统。系统以Arduino 2 560为中央控制器,涵盖中央控制模块、电机驱动模块、无线通信模块和岸基操控端。系统通过远程控制驱动电机,实现船舶前进、后退、左转、右转等运动状态的转换;通过GPRS实现无人船端与岸基操控端的无线通信。试验表明,本文设计的驱动电机远程控制系统操作方便,通信流流畅,运行稳定,能够用于无人船远程操纵和控制,为无人船的发展提供支持。     

不定期船航次估算计算机辅助系统

一、不定期船航次估算的意义 随着我国市场经济体制的逐步建立,航运市场开放的总格局已基本形成。自《中美海运备考录》签署以来,我国政府先后与欧共体、丹麦、日本、韩国等国签署了多项双边协议,为外国船公司进入我国运输市场铺平了道路。目前已有世界上著名的总统、海陆、马士基、日本邮船、川崎汽船、大阪三井、渣华、朝阳、韩进、现代、长荣等船公司在我国设立了独资子公司。这些子公司有权为其母公司揽货、签发提单、结算运费和签订服务合同。至1995年底,经交通部批准从事国际海运的船公司已有290余家,从事国内沿海运输的船公司达1300余家;批准外国船公司在华设立的独资和分支公司35家,设立代表处、办事处的达268家。随着我国即将“复关”,进入我国运输市场的外国子公司将会逐渐增多。国有船公司一方面获得了良好的发展机遇,另一方面也面临着激烈的市场竞争,因而需要提高自身的经营管理水平,增强竞争实力。     

决策树算法在无人船异构通信网络切换中的应用

针对无人船航行环境复杂,导致无人船异构通信网络通信质量较差的问题,研究决策树算法在无人船异构通信网络切换中的应用。选取信号强度、最大传输速率以及误码率,作为无人船异构通信网络切换的网络属性,设置各网络属性作为C4.5决策树算法的决策节点,C4.5决策树算法选取信息增益率作为属性分类标准,构建候选网络集。归一化处理候选网络集内的通信属性值,获取各通信网络的多属性判决值,选取具有最大多属性判决值的网络,作为目标网络,完成网络切换。实验结果表明,该方法有效切换无人船异构通信网络,切换后网络吞吐量高于50 Mbps。     

无人船发动机前端附件驱动系统横向振动性能研究

通过对无人船发动机前端附件驱动系统横向振动特性分析,提高发动机输出稳定性和状态监测能力,提出基于动力学和结构可靠性分析的驱动系统横向振动分析模型,采用载荷引起的应变信号特征分析方法,提取前端附件驱动系统横向振动信号模型,对振动信号进行不同速度等级下载荷分析和动态响应特征提取,结合对部件的动力学和结构可靠性特征分析,根据信号幅频特征提取结果以及振动惯性参数检测结果实现对驱动系统横向振动性能动态分析。测试表明,该方法对驱动系统横向振动的动态监测能力好,实验结果验证了该方法对振动特性数值建模方法的可靠性与精度。     

模拟实验装置在主机遥控系统中的应用

船舶主机遥控系统的可靠性,关系到船舶动力装置及整个船舶的安全,对其可靠性的检验尤为重要,该文以一种主机遥控系统的模拟实验装置为例,探讨在机舱管理及船舶修理过程中,利用不模拟实验装置对主要遥控系统可靠性检验的思路及方法。     

无人船在海洋调查领域的应用分析与思考

基于无人船机动灵活、安全性高、可在常规调查平台受限的水域作业的特点,将其引入海洋调查领域,作为一种新型调查平台使用。海洋调查无人船主要用于海洋环境观测和海底探测,目前其发展的关键在于如何降低平台对任务载荷的扰动,保证循线精度,提高通信系统的可靠性。根据水深、水动力和水底地形地貌等条件,将无人船工作环境分为岛礁区、滨海区、浅海区、半深海区和深海区5类;结合作业环境,以无人船的体量和吃水深度为依据,建议将其分为微型平台、小型平台、中型平台、大型平台和超大型平台,并对适配任务载荷作出分析。     

计算机在船岸通信中的应用

计算机用于船公司管理和其他单位管理中已凸显其作用，在船岸通信中更体现出便捷、经济、实用，下面介绍其主要特点。     

一种用于无人船海面障碍物测距的双目视觉系统

双目视觉具有近距离测距精度高、获取的图像内容丰富等优点,是目前无人船自主避障领域的研究热点,立体匹配是双目视觉测距的技术关键。然而,无人船体的不规则晃动,增大了双目图像间海面障碍物的尺度、亮度差异,易造成匹配歧义。为提高立体匹配的准确性,本文提出一种改进的AKAZE特征匹配方法。通过提取、匹配非线性尺度空间中障碍物的轮廓角点,从而可准确测得海面障碍物的位置信息。利用本文所提方法研发出一种具有防水、防盐等性能的适用于无人船海上工作环境的宽基线双目视觉系统SV-100。测试实验结果表明,该系统在100 m内的测距误差小于6 m。