面向海上传感器网络的数据与信息框架构建

海上传感器网络是当前海洋环境监测使用的重要手段之一,然而在实际应用过程中,如何在严苛的海洋环境中,充分发挥其功能,仍然需要进一步的研究。本文提出一种新型面向海上传感器网络的数据与信息框架,该框架能够有效管理静态,准静态等多种传感器类型,并能够处理时间序列数据集和多种数值模型。本文提出的框架包含决策支持机制,以及能够实现数据集成、挖掘和管理的丰富工具。其最主要的创新在于使用了综合设施注册机制,从而能够以标准化的方法对基本数据、元数据等多种信息进行存储和输出。     

大数据背景下的海洋地理信息共享平台设计

大数据背景下传统系统受到噪声干扰,导致信息共享效果较差,提出了大数据背景下的海洋地理信息共享平台。根据海洋地理信息共享平台总体框架,将平台分成数据层、服务层、应用层和管理层,采用线段树信息管理方法,对应用层功能展开设计。将海洋地理信息划分为固定大小信息模块,建立相应管理线段树,为了抵抗噪声干扰,将线段树分成2个部分,这两部分节点信息与区间成一一对应关系,实现海洋地理信息共享。由实验结果可知,大数据共享平台比传统平台对海洋地理信息共享效果好,为社会港口服务提供支持。     

面向服务的海上实时观测数据系统框架设计

海洋实时观测系统能够提供有关沿海系统如何应对变化的海洋信息,近年来关于如何构建和实施海洋观测系统逐渐成为研究的热点。随着计算机技术及元器件技术的不断发展,借助于自动传感器网络等手段,海上实时观测系统也取得了较大的进步。然而,随着人类海洋活动的不断发展,对于海洋数据的需求也迅速膨胀,而传统的海洋实时观测系统已经难以应付当前所需的数据量和数据种类。为此,本文提出一种面向服务的基于云架构的海上实时观测系统框架,采用云计算的方法对数据进行存储、处理、分析、集成等操作,并依据该框架对系统进行实现,在实地使用中检验系统的能力,证明本文提出的系统框架具有较好的可行性和有效性。     

B/S架构的海上船舶交通信息管理系统

为了实现海上船舶交通管理的信息共享,提高对海上船舶交通信息管理的智能水平,提出一种基于B/S架构的海上船舶交通信息管理系统开发设计方案。系统采用无线信息采集层、网络数据传输层和面向对象应用层的3层结构,采用RFID、无线传感器、红外等数据信息感知技术进行海上船舶交通信息的原始采集,在B/S架构体系上进行交通信息管理系统的总线数据传输和远程通信设计,系统采用Lab Windows/CVI和B/S结构进行无线通信组网设计,在应用层完成整个船舶交通信息处理和交叉编译操作,在嵌入式内核下进行海上船舶交通信息管理系统的软件开发设计。系统测试结果表明,采用该系统进行海上船舶交通信息管理的智能性较好,对交通信息的集成调度能力较强。     

基于网络电子海图的海洋气象信息服务系统

针对如何能够方便、直观地获取船舶周围海区气象信息,为岸上船舶管理人员提供集成、有效的气象信息支持的问题,提出了基于网络电子海图的海洋气象信息服务系统.在ArcGIS Server开发平台WebADF以及.NET集成开发环境的支持下,实现了自动、实时地将船舶动静态信息及其周围海洋气象信息融合于网络电子海图的构想,改变了目前海洋气象信息服务大多基于C/S模式的现状.通过系统的运行效果证明,该系统对于船舶安全监管、高效调度和岸基服务具有十分重要的意义.     

美国海军网络中心战浅析

三层联合网络组成了美国海军网络中心战信息基础设施：联合计划网络——协调制定战区作战计划，联合数据网络一协调和控制作战兵力，联合传感器网络一分发和融合实时传感器数据支持武器作战。网络中心战增强了战场空间态势感知能力，将信息优势转换成作战优势。     

基于WebGIS的海洋地理信息共享平台设计与实现

为更加广泛的开展海洋科考、海洋资源勘探、海事救援等活动,不单需要特定领域的专业知识,更需要对于海洋地理信息的全面掌握,从而提高各种活动的执行效率。根据对未来海洋活动实际需求的深入研究,本文提出一种基于WebGIS的海洋地理信息共享平台,该平台使用MapServer开源平台,使用WebGIS作为实现工具,能够提供方便、有效和可交互的海洋信息共享与可视化能力,并且能够通过互联网和局域网提高不同领域中海洋信息的交互和利用能力。     

本体构建在海洋信息共享融合模型中的应用

随着海洋开发、环境探测的需要,海洋信息系统应运而生,其中海洋信息共享是系统的重要基础。由于信息采集技术的多样化,如何将不同来源的异构数据进行融合,成为研究人员的关注重点。本体构建理论在信息共享、数据融合与集成等领域得到广泛应用,随着系统中的本体数量呈几何式增长,如何通过解决本体间的异构问题实现本体间的沟通成为构建本体融合模型的关键。本文提出基于贝叶斯决策理论和本体构建理论的多策略本体融合模型,仿真实验表明该算法有效提高映射模型的准确性和稳定性。     

嵌入式船舶操作系统通用软件架构设计

为避免船舶在海上航行时遭遇严重危害,设计基于嵌入式技术的船舶操作系统通用软件架构。通过嵌入式技术构建具备网络传输功能的服务端,并采用远程终端向嵌入式处理器发出控制指令,实现船舶操作系统远程控制;在远程终端中搭建包含嵌入式资源层、模块支持层、操作系统层以及应用层的分层通用软件架构,远程终端从嵌入式处理器中获取硬件资源数据,传输至模块支持层与操作系统层中依次进行存储与管理,并将处理后的数据传输至应用层进行控制。在应用层经PID航向控制器、舵角随动等控制后,传输至显示界面显示给操作人员,实现船舶操作控制。经实验验证：该系统可在恶劣海洋环境下精准实现船舶航线控制,规划最佳航行轨迹;还能够精准控制船舶航行速度,使船舶按照理想速度运行。     

基于耦合通信链的海洋监测传感器网络技术

为实现实时可靠的海洋环境监测,需要采用高效可靠的传感器网络技术,然而当前的传感器网络主要采用单一通信手段组成通信链,使得传感器网络的稳定性和可靠性难以适应海洋环境的严苛要求。为解决以上问题,本文提出一种基于耦合通信链的海洋监测传感器网络,与传统海洋传感器网络不同,其将有线链路和无线链路有机耦合,为传感器数据的传递和处理提供冗余链路和多种选择,提高了传感器网络在海上环境中使用时的可靠性。