智能导引运输车（IGV）在自动化集装箱码头中的应用

采用磁钉导航定位技术的自动导引运输车（AGV）对堆场平行布置的集装箱码头存在应用局限性，本文以广州港南沙四期自动化集装箱码头工程为依托，在分析采用“卫惯导航+多传感器融合”定位技术的新型智能导引运输车（IGV）技术特点和优点的基础上，详细阐述了IGV定位导航、能源补充、维护保养等码头基础设施的设计要点，可为类似自动化集装箱码头工程的设计和建造提供一定的参考。     

危化品堆场智能巡检机器人应用研究

针对危化品物流中人工安全监督存在的盲点问题,结合堆场实际作业环境和巡检要求,设计一种适用于危化品堆场的智能巡检机器人。该巡检机器人采用防爆型设备和静电喷涂工艺,用以适应恶劣的工作环境;搭载导航设备和感知设备,实现以全自主或半自主方式替代或辅助人工巡检;采用表计识别技术,将检测仪器仪表读数的准确率提高至96.5%;采用罐体测温识别技术,将腐蚀、裂纹等细小目标检测的精度提升至95%以上;采用跑冒滴漏识别技术,提高检测管道疑似泄露点位的准确率。     

港口场外运输服务管理平台的设计与实现

为提高港口场外运输服务水平和工作效率,综合地理信息平台、高精度地图测绘数据、通信及互联网技术等,设计开发了一款港口场外运输服务管理平台。该平台采用主流SOA架构,主要包括数据层、服务层和前端应用层,可实现外部集装箱卡车(外集卡)预约服务、从闸口到达作业地点的导航路径计算与引导、外集卡与场桥的联动、外集卡行驶过程中的交通信息提示、故障救援等全流程服务,同时实现外集卡运行和作业的实时监控、业务数据统计和共享等功能。通过该平台的实际应用,实现了外集卡运输全流程、精细化的管理,提升了外集卡运输的服务水平和生产效率,提高了港口场外运输服务的信息化、智能化水平。     

国外水下导航技术发展现状及趋势

首先介绍水下导航传感器,之后系统地介绍了国外水下导航目前采用的惯性导航、声学导航和地球物理属性导航方法,最后对水下导航技术的发展趋势进行探讨。     

皂河三线船闸导航墙沉井施工控制研究

沉井用于船闸导航墙基础,主要是船闸导航墙施工场地狭隘和地基承载力软弱采用的。本文主要对皂河三线船闸上、下游导航墙10m高沉井下沉过程中施工控制措施进行了研究。     

图像处理技术在船舶导航过程的应用

大型船舶采用常规导航方法在窄河道进行导航时,存在导航精度较低的不足,为此提出了图像处理技术船舶导航过程的应用研究。基于图像处理程序的嵌入,以及导航参数的计算,完成图像处理技术船舶导航参数的确定;依托船舶的定位分析、船舶航线的路径分析,实现了图像处理技术船舶导航过程的应用研究。实验数据表明,提出的应用船舶导航方法较常规船舶导航方法,导航精度提高47.14%,能够使大型船舶在窄河道范围内进行有效导航。     

水下地形辅助导航新方法仿真

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。     

基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航方法

[目的]针对体系化作战中,水面舰艇编队导航面临设备损毁、导航干扰等复杂作战环境的挑战,提出一种基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航系统及方法。[方法]通过分布式协同导航提升编队应对复杂环境的可靠性和灵活性。编队一体化导航系统分为设备层、系统层和体系层,设备层输出原始的GNSS/INS导航数据,系统层输出节点独立导航数据,体系层融合生成编队协同导航数据。为实现体系层编队协同导航数据融合,采用Floyd算法,以基线传递路径最短的原则构建分布式编队协同导航网络,在节点独立导航数据的基础上通过动态基线传递生成节点协同导航数据;通过加权最小二乘法融合多个节点协同导航数据输出编队协同导航数据。[结果]仿真结果表明,应用该方法可成功构建分布式协同导航网络。通过导航支援,保障了受毁伤节点导航的不中断;通过精度支援,提升了受干扰节点的导航精度。[结论]分布式协同导航具有抗毁伤、抗干扰、可提高精度的优势,并可有效应对复杂的作战环境。     

水下航行器组合导航蔽障控制器的设计与实现

为了提高水下航行器的蔽障性能,进行组合导航蔽障控制器优化设计。针对水下航行器导航中容易出现横滚误差的问题,提出一种基于横滚小扰动误差补偿的组合导航蔽障控制算法,构建水下航行器组合导航蔽障控制对象模型,进行控制约束参量分析,设计组合导航蔽障的运动方程和控制目标函数,采用小扰动误差补偿方法进行横滚误差抑制,提高控制精度,在纵向运动的弹道模型下实现控制器的优化设计。仿真结果表明,采用该控制方法进行水下航行器组合导航蔽障控制的误差较小,收敛性和鲁棒性较好,性能优越。     

基于DSP的船舶导航系统设计

船舶导航技术不断向着高精度、高性能、高可靠的方向发展。为满足海上船舶的高精度导航需求,本文设计一种基于DSP的船舶导航系统。该系统通过结合DSP和FPGA,能够实现高性能、高精度、易部署的船舶导航服务,具有较高的实用价值。系统结构采用TMS320C6747芯片作为核心处理器,并搭建相应的硬件平台,开发对应的软件驱动,采用模块化的设计方法,对系统进行初步实现。通过实验验证与实践检验,证明本文提出的导航系统能够有效实现导航信息获取、处理、分析等功能。     

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。     

国内首个基于3C2S技术的“集装箱码头生产过程控制、可视化管理系统”在TCT投入运行

2005年3月28日,由北京北斗星通卫星导航技术有限公司、天津港集装箱码头有限公司联合开发的国内首个基于3C2S(Computet -计算机、Communication-通信、Control-自动控制、GPS-全球卫星定位系统、GIS-地理信息系统)技术的“集装箱码头生产过程控制、可视化管理系统”,在天津港集装箱码头有限公司(TCT)正式投入运营。该系统不仅吸收了国际一流集装箱码头同类系统的操作经验,而且立足实际,有效地解决了集装箱码头生产过程中司机操作的任意性、生产信息的滞后性和特殊自然环境对生产的制约等问题。     

基于无线网络的舰船智慧导航系统

以实现安全精确舰船导航为目的,设计无线网络的舰船智慧导航系统。卫星和GPS接收器获取舰船位置等信息,并使用纸质海图导入功能获取电子海图,将电子海图和舰船位置信息发送到电子海图管理模块、查询统计模块和航行管理模块内,利用舰船导航模块实现舰船导航,使用电子海图管理模块和查询统计模块实现舰船运动轨迹显示、海图导出以及舰船当前位置显示等功能,采用坐标转换和墨卡托投影转换算法实现舰船导航。实验结果表明,该系统具备较好的信息接收功能,且其无线网络传输能力较好,在导航舰船时直角空间坐标转换差值较小,导航功能强。     

恶劣天气船舶动态导航信息采集系统设计

由于传统的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统无法消除恶劣环境对信号产生的噪声,导致其存在信号质量差的缺点,为此设计一种恶劣天气船舶动态导航信息采集系统。通过信号感应模块、信号处理模块和信号汇总模块,搭建恶劣天气船舶动态导航信息采集系统总体架构;通过GPS接收机、数字方位仪、电子罗盘、信号放大器、滤波器、PCI采集卡和和工控机,完成系统硬件设计;通过放大信号,采用滤波算法消除噪声影响,将船舶动态导航信息传输至信息汇总程序中,完成系统软件设计,至此完成恶劣天气船舶动态导航信息采集系统。通过对比实验,与传统的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统作比较,实验结果表明,提出的恶劣天气船舶动态导航信息采集系统的信噪比更高。     

北斗卫星船载导航信号并行捕获算法

信号捕获作为实现北斗卫星船载导航的第一阶段,也是最重要的一环,为此研究基于北斗卫星船载导航信号并行捕获算法,在短时间内捕获卫星信号,为船舶提供高精度的定位和导航服务。建立北斗卫星导航信号模型,依据模型生成的北斗卫星导航信号,采用傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）算法以及快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform,IFFT）算法,通过并行频率搜索和并行码相位搜索分别将伪随机码相位、载波频移的二维搜索变成一维进行并行搜索,获取北斗卫星信号的伪随机码和载波频移,实现北斗卫星船载导航信号并行捕获。实验结果表明,该算法可以成功地捕获船载导航信号,并且捕获耗时短;对船载导航信号的载波频率估计误差小。     

平台导航误差对导弹中末制导交班影响分析

针对多平台导航误差对导弹中末制导过程影响的问题,基于将多平台导航误差传递到目标和导弹位置误差的思想,提出了导航误差传递模型,并采用中末制导交班成功概率模型量化多平台导航误差对导弹中末制导交班过程的影响。仿真结果表明,一定范围的导航误差对导弹中末制导交班成功概率影响较小,但随着导航误差的增大,中末制导交班成功概率迅速减小。     

对海洋气象导航的认识与做法

海洋气象导航是我国一项技术空白。本文是在青岛远洋运输公司采用国外导航的实践后,经过学术探讨,以及青岛海洋气象导航科研专项,基本完成理论、技术、方法研究的基础上,着重阐述了海洋气象导航的综合性、应用性等,並讲述了具有我们自己特色的工作系统,举例说明我们的导航效果。     

欠校准条件下的ESGM/RLG-SINS组合导航技术

从惯性导航系统误差理论分析出发,分析长航时、欠校准条件下ESGM和无阻尼RLG-SINS的误差规律,提出一种ESGM/RLG-SINS组合导航方法。该方法分别采用导航误差合成、ESGM的机动误差识别和导航误差实时补偿等技术手段。为验证方法的有效性,开展为期30 d的半实物仿真试验。结果表明:该组合导航方法可消除因海上校准机动给ESGM导航带来误差造成的影响、经度方向上的线性积累误差、大部分地球周期误差以及纬度方向上的地球周期误差,可显著提高组合导航精度,具有较高的工程应用价值。     

应用船载气象导航软件优化船舶航线实例分析

结合岸基气象导航服务,通过分析船载气象导航软件在北太平洋航线的一次实际应用,阐述船载气象导航软件的功能优势,以及对期租船舶履约船速计算的影响,为船舶所有人积极采用和船长合理应用船载气象导航软件优化航线进而提高营运效率提供参考。     

卡尔曼滤波技术在潜艇组合导航中的应用研究

高精度的导航定位是潜艇研究中所面临的主要难题之一。采用GPS辅助的INS/DVL组合导航是目前潜艇的主流导航模式。当前实现GPS/INS/DVL组合导航的技术主要有航迹推算和卡尔曼滤波。本文将卡尔曼滤波技术应用于潜艇组合导航,并把EKF与传统的DR方法进行了仿真比较研究。结果表明,EKF的估计精度较高。