船舶导航轨迹识别中智能算法研究

以船舶导航作为研究对象,对船舶导航航行轨迹识别方法进行研究,给出一种智能航迹识别算法。在该算法中,首先通过聚类算法进行航迹图谱的挖掘,得到历史航迹图谱,然后根据航迹图谱,利用卡尔曼滤波方法对航迹异常行为进行识别与预测。实验结果表明,本文给出的船舶导航轨迹智能识别方法具有较好的识别效果。     

海上船舶无线导航传感器网络的平台应用

导航技术成为当前海上智能交通系统发展的热点。针对无线传感器网络的特性,本文设计一种开放式船舶综合导航体系架构,着重介绍基于无线传感器网络的导航算法。该方法通过代价函数为船舶规划最优导航路径。最后通过仿真实验表明,该算法可以按照导航要求,引导目标按最优路径到达指定位置。     

数据挖掘技术在船舶航迹拟合中的应用

近年来,针对船舶航迹拟合的研究日益增加。但原有船舶航迹拟合方法在使用中,常出现拟合结果与实际航迹相差较大的问题。因而采用数据挖掘技术展开优化,设计基于数据挖掘技术的船舶航迹拟合方法。在船舶中引用AIS系统,获取船舶行驶数据。采用数据挖掘技术中的模式挖掘算法对采集到的数据进行预处理。使用上述处理后的数据,构建船舶航迹拟合模型。至此,基于数据挖掘技术的船舶航迹拟合方法设计完成。构建实例测试分析环节,将此方法拟合结果与原有方法拟合结果和实际航迹进行对比,获取航迹相似度。通过对比可知,此方法相似度高于原有方法。由此可知,基于数据挖掘技术的船舶航迹拟合方法拟合效果更佳。     

船舶室内导航中的惯性传感器算法仿真

随着航运业的发展,复杂的内部结构对船舶上的日常工作以及应急反应的要求变高。目前采用的一些导航算法存在精度低、误更新等问题。为了有效解决问题,本文首先对船舶步行导航系统的特征进行介绍,对行人步行导航系统中的惯性导航算法进行相应简化;然后,设计基于船舶室内导航系统简要技术架构并给出改进的导航算法,以此来实现对船舶上导航系统中的惯性导航算法的误差进行补偿。其后仿真结果表明,该算法可解决传统零速更新算法中存在的误更新问题,将其运用在船舶室内导航系统中,能够提升船舶应急反应能力以及位置服务的要求。     

基于数据挖掘的船舶机舱监控系统

针对常规机舱监控系统已不能满足日趋智能化和数字化的船舶机舱设备的监控要求,提出并开发了一套基于数据挖掘的船舶机舱监控系统。该系统不仅能实现常规机舱监控系统的监控功能,而且融入了智能数据挖掘技术,可实现在线数据挖掘和分析,扩充了监控系统的内涵。设计了基于数据挖掘的船舶机舱监控系统硬件和软件部分,给出了适合船舶机舱数据挖掘的聚类算法,并利用该算法结合实船数据进行了挖掘分析;结果表明该系统稳定可靠、界面友好、挖掘方法合理,满足实船数据处理要求,为船舶机舱监控系统的设计及应用提供了一种新的思路。     

船舶运输领域中的数据挖掘方法研究

随着数据库技术的不断发展,以及数据关系的复杂化,单一的数据挖掘方法并不能够满足系统要求。本文通过对数据挖掘方法的研究,给出一种基于粗糙集的关联规则挖掘方法。利用粗糙集不需要任何先验知识的特点,有效提高关联规则挖掘的效率。通过船舶航线货物分析,验证本文方法具有一定的可行性。     

船舶避碰中灰色数据挖掘研究

随着海洋运输业的发展,航行在海上的船舶数量越来越多,船舶避碰系统成为保障船舶航行安全的必要设备之一。现有的船舶避碰算法有基于视频图像帧数据的、红外传感器设备采集数据的,也有利用知识发现及大数据挖掘技术对船舶航行轨迹及碰撞规律进行分析,对船舶航行进行辅助指导。本文研究船舶避碰中的灰色度数据挖掘技术,并根据实际的应用数据建立灰色度数学模型,最后对本文的船舶避碰算法进行仿真,与传统算法进行比较分析。     

数据挖掘技术在海流要素辅助船舶导航中的应用研究

海流对船舶导航、航行安全影响较大.本文在对海流研究成果和海洋环境数据库进行深入研究的基础上,详细考察了船舶在航行过程中对海流信息的应用环境及需求.为提高业务化应用能力,采用模式分析等数据挖掘技术,提出了实测数据融合的技术方案,给出了海流要素辅助船舶导航的应用模式.最后,以电子海图系统为平台,初步建立了海流要素辅助航迹模拟、船位校正等应用系统.     

基于时延数据融合的港口船舶监控策略研究

在对现有港口船舶航行监控方法以及导航技术详细分析的基础上,结合基于Kalman滤波的数据融合技术,讨论了利用雷达、GPS以及AIS数据进行港口船舶导航算法和监控策略的设计问题。针对现有的时延平滑估计存在的缺点,提出一种基于时延的集中式预测估计融合算法。新算法具有很高的实时性和可实施性,同时,将新算法与现有的时延平滑估计融合算法相集成,提出一种完整的船舶导航和监控策略,计算机仿真算例验证了新算法的优越性,同时显示了新监控策略的有效性。     

灰色数据挖掘在船用柴油机中的应用

船用柴油机作为船舶航行中的动力源,具有非常重要的作用。但柴油机在运行过程中的运行状态及故障发生都对船舶的正常运行影响很大。本文通过研究灰色数据挖掘的特点,结合船舶柴油机的结构与故障特性,研究出一种基于灰色数据挖掘的故障诊断方式,通过对灰色关联算法在计算机上进行编程仿真,检验这种方法对船舶柴油机的故障诊断具有较好的诊断结果,对船舶柴油机的正常航行具有一定的意义。     

船舶导航一体化网络路由算法的设计与实现

传统船舶导航路由算法,会随着船舶导航数据的增加,出现数据传输混乱、算法执行时间过长等现象。为解决上述问题,引入一体化网络原理,设计基于一体化网络的船舶导航路由算法。通过一体化网络模型的搭建、四叉树路由协议编址,完成一体化网络分层路由协议的搭建。通过预编码矩阵的选择、DTN船舶导航编码,完成新型船舶导航路由算法的搭建。设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,大幅改善船舶数据传输混乱情况,缩短算法执行时间。     

利用Apriori算法进行船舶缺陷数据研究分析

港口国检查是以确保人员和船舶安全、预防海事事故、防止海洋环境污染为目的的专门检查。随着环保意识的不断加强,港口国检查发挥着越来越重要的作用。数据挖掘技术能够从大量模糊数据中发现有价值的信息。船舶缺陷数据分析利用数据挖掘技术,从海量船舶数据中发现数据间的关联规则,从而提高港口国检查的工作效率。本文研究Apriori算法,针对该算法的不足进行改进,实现了基于改进Apriori算法的船舶缺陷数据分析系统。     

利用卡尔曼滤波预测船舶航行轨迹异常行为

随着计算机控制技术的飞速发展,在船舶的航行预测和控制领域,人们相继开发出了各种智能化的预测算法,从而保证了船舶航行的安全。在船舶的行为预测和控制中,需要大量的传感器对船舶的姿态信息、设备状态信息和通信导航设备信号进行采集,因此本文着重研究了信号的滤波算法。本文提出了基于卡尔曼滤波算法的船舶航迹跟踪技术,并针对船舶的航行特点,建立了适当的运动模型和状态方程,最后通过仿真实验,对扩展卡尔曼算法的目标跟踪性能进行验证。     

机动情况下组合导航系统的预测精度研究

现代的船舶导航系统能够在复杂的海洋环境中实现精确的定位和导航,但当船舶处于高速机动状态时,船舶的运动状态和姿态控制系统的精确度却没有明显改善。因此,本文结合GPS导航系统,对快速运动时的船舶定位技术进行深入研究,并结合灰色小波算法和卡尔曼滤波技术,改善船舶在高速航行时的预测精度,通过建立精准的仿真验证平台,对基于该算法的预测精度进行比较研究。实验结果表明,小波算法对原始序列算法能够有效提高系统的预测精度。     

基于信息集成预处理的船舶综合舰桥系统研究

现代船舶综合舰桥系统是一个多维融合的信息系统,通过现代信息处理、通信、导航等技术利用来实现智能化指挥控制中心。随着数据采集及导航元素的多源性增多,舰桥系统的信息集成预处理显得更为关键,信息处理的准确性和时效性直接影响着综合舰桥系统性能。本文研究多源导航数据信息融合处理机制,针对船舶综合舰桥系统的数据流及结构特性,基于滤波算法设计了一种新的导航信息融合算法,仿真分析结果表明,舰桥系统的导航精度能够得到明显提升。     

数据挖掘在无人船舶目标图像识别中的应用

为了缩短无人船舶目标图像的识别时间,提高目标图像的质量,提出了数据挖掘在无人船舶目标图像识别中的应用。利用数据挖掘技术确定无人船舶目标图像的阈值,根据目标图像的阈值误差分割了目标图像,采用图像边缘点提取公式将图像边缘点连接成线,提取出目标图像的外轮廓,完成无人船舶目标图像的预处理;通过目标图像识别算法的改进设计,得到了目标图像的识别流程,实现了数据挖掘在无人船舶目标图像的识别中的应用研究。仿真实验结果表明,数据挖掘在无人船舶目标图像识别方法与基于航拍技术的目标图像识别方法相比,目标图像的识别时间缩短了35.1%。     

基于移动对象数据库的导航信息更新机制设计

移动对象追踪和更新技术,是影响移动对象数据库性能的重要因素。本文提出了一种基于移动向量和船舶导航信息的移动对象信息更新机制。这种方法通过对船舶航线的建模,设计了自动化的移动对象信息更新算法。通过仿真和实验,证明了本文提出的方法与传统的真实航线信息更新方法相比,具有更好的性能表现,能够在较低的系统开销下,实现较高的精确度。     

船舶导航网络路由算法的实现

为了解决传统船舶导航网络路由算法数据丢包率高、执行时间长的难题,提出船舶导航网络路由算法研究。根据对现有算法存在难题的分析,搭建船舶导航网络路由算法架构,以此为基础,将获取的海上船舶密度作为权重值,构造带有权重值的有向图,并对最优转发路径进行选择。以得到的结果为基础,采用局部最优方法对最优转发路径计算区域进行优化。以优化结果为依据,对网络路由节点分配模型进行构建,实现了船舶导航网络路由算法的设计。通过实验得到,与传统船舶导航网络路由算法相比较,提出的船舶导航网络路由算法极大的降低了数据丢包率,缩短了执行时间,充分说明提出的船舶导航网络路由算法具备更好的性能。     

基于AIS数据处理技术的船舶综合导航技术研究

AIS系统不但能够提供与船舶数据相关的静态信息,而且还能提供与船舶航行相关的动态信息,为了利用AIS的优势,本文将AIS技术与船舶导航技术进行集成,给出一种基于AIS数据处理技术的船舶综合导航系统设计。实现结果表明,AIS提供的数据能够有效帮助导航系统进行航线的规划,减少船舶避碰事故的发生。     

船体分段测试及数据处理技术

本文研究基于计算机的船舶数字化技术,重点分析船舶组合曲线设计方法,给出船舶基于计算机的数字化设计过程,探究船舶分段测试方法。着重介绍全站仪的结构及其在船舶分段测量中的应用,同时对船舶测量数据的配准算法进行研究。最后阐述船舶分段测试的数据处理方法,并结合PID神经网络对本文提出的船舶分段测试的数据处理方法进行分析。