一种船舶全周期信息集成模型设计

在现代船舶制造领域,对于船舶生命周期数据的共享及研究是对船舶进行跟踪服务管理的重要手段。而传统的对船舶生命周期数据的共享手段实时性能不好,不能够很好的对船舶数据进行直观分析。本文研究了传统的船舶生命周期数据共享技术的优缺点,结合现有的数据共享技术及Web技术,设计了全新的基于WEB的船舶生命周期数据的共享及管理系统,并且设计了通用标志符的展示方法及针对二维数据交换对生命周期数据视图进行映射。     

基于数字孪生的测试场景架构及应用研究

虚拟测试场景在智能船舶评估中占有重要地位,数字孪生技术能够对现实环境进行描述、预测,实现智能现实环境与虚拟场景的交互映射。本文探索如何将数字孪生应用于智能船舶虚拟测试,构建船舶和环境数字孪生体来实现船舶在现实环境中如何获取数据、在哪获取数据,获取何种数据映射到虚拟测试场景中,并寻求更为准确的参数。初步构建出基于数字孪生的船舶虚拟测试场景架构,基于该架构进行虚拟测试前后以及船舶远程操作时延优化应用,该架构具有一定的有效性和可靠性。基于数字孪生技术能够提高智能船舶虚拟测试系统的效率和操作精度,增强实验结果的可靠性。     

基于虚拟现实的船舶操纵控制系统设计

为了提高船舶操纵控制过程的性能参数评估场景再现能力,提出基于虚拟现实技术的船舶操纵控制系统设计方法。进行船舶操纵控制的3D几何模型建模,采用Multigen Creator技术生成3D虚拟海洋场景模型和船舶实体模型,在Vega Prime应用程序进行船舶操纵控制的视景仿真平台设计,对船舶操纵控制系统视景仿真模拟是建立在三维虚拟现实仿真软件基础上的,通过船舶操纵控制的三维姿态数据加载和程序控制,在视景仿真平台上对船舶操纵控制进行位置调整和参量优化配置,实现船舶操纵控制的虚拟视景开发和系统优化设计。仿真结果表明,本文设计的船舶操纵控制系统能在虚拟视景下实现精确的船舶操纵,视景的逼真度较高,参数控制精度较高。     

船舶预警信息存储的数据库优化研究

船舶监控和预警系统的数据库中存储了海量的船舶监控数据,这种数据的存取、查询和管理关系到船舶的航行安全性,针对这一问题,本文针对船舶预警信息存储的数据库技术进行优化设计,采用了性能更好的Oracle数据库,并针对数据存储过程和数据库运行线程进行优化设计,有效提高了船舶监控和预警系统的信息存取性能。     

复杂船舶信息数据库的目标数据检索方法研究

在对复杂船舶信息数据库的目标数据检索中受到数据的类间扰动因素的影响,导致检索的查准率不好,提出一种基于模糊关联维特征匹配的复杂船舶信息数据库的目标数据检索方法,构建大型船舶综合信息数据库的分布式数据存储结构模型,提取船舶信息数据流进行特征重组,采用关联维模糊空间聚类方法进行大数据分类处理,根据船舶信息数据分类属性特征进行特征提取和干扰滤波,结合模糊特征匹配方法实现检索目标数据的空间聚焦,并在信息系统终端输出检索数据。仿真结果表明,采用该方法进行船舶信息数据检索的查准率较高,抗干扰能力较强。     

船舶大数据信息平台动态网页平面设计技术

随着信息时代的到来,船舶领域的信息呈指数型增长。船舶的数据有多种,包括通信数据、航迹数据、导航数据、设备运行数据等。为了提高船舶海量数据的管理效率,建立船舶的大数据信息平台有重要的意义。本文针对船舶大数据平台的硬件结构和软件程序进行研究,重点介绍大数据平台的动态信息传输协议,建立了基于NoDSE页面提取和包装技术的大数据平台动态网页计算机平面,一方面提高了大数据信息平台的报文传输效率,另一方面提高了综合信息平台的网页设计效果和人机交互性。     

基于虚拟现实交互的智能船舶感知测试系统

为了测试智能船舶对复杂场景的感知能力,推动智能船舶感知技术的发展,文章提出了一种基于虚拟现实交互的智能船舶感知测试系统.该系统构建了一个人工闭环的平行智能测试模型,用以测试智能船舶感知能力;采用了数据采集技术、数据重构技术与数据增广技术,解决了现阶段测试数据集匮乏的问题.     

嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法

针对当前嵌入式船舶运行信息数据库信息查询的开销大,查准率不好的问题,提出基于模糊聚类和相关谱特征提取的嵌入式船舶运行数据库中信息快速查询方法。首先进行嵌入式船舶运行信息资源数据的采集和存储结构分析,提取嵌入式船舶运行信息数据信息流特征,对船舶运行数据进行自相关特征分析,提取反映船舶运行状态特征的相关谱特征量,对提取的谱特征量采用模糊C均值聚类方法进行特征识别和分类处理,提高数据库查询的目标指向性,实现数据库信息快速查询。仿真结果表明,采用该方法进行嵌入式船舶运行数据库中信息查询的查准率较高,实时性较好。     

基于深度学习的三维感知算法在船舶自主靠泊场景中的应用

随着船舶自主化在航运业的快速发展,《自主货物运输船舶指南》提出了针对自主靠泊场景的环境感知等相关技术要求。本文提出一种基于深度学习的三维感知算法,将多传感器的点云和图像数据进行深度融合,提升目标检测和分类的精度,用于寻找指定的靠泊目标。搭建基于虚拟物理引擎的船舶靠泊仿真系统,模拟靠泊场景,解决数据采集的难题。最后结合成熟的决策和控制算法,构建完整的自主靠泊系统,完成靠泊仿真试验,验证算法的有效性,对船舶自主靠泊应用具有重要意义。     

基于数据整合的虚拟环境下船舶场景漫游方法的实现

针对Tribon系统建立的虚拟船舶环境,提出了用数据整合的方法将数据导入3DS MAX,建立其动画漫游场景;指出这种方法可有效地对舾装布置及舾装设备的可装配性和可维护性提供帮助,也能使船东在船舶提交之前对船只有一个整体的认识。     

基于灰色理论的船舶通信系统信息融合技术研究

船舶通信系统包括卫星终端、雷达、AIS等,不仅起到船舶之间、船岸之间信息交换的功能,还具有重要的导航功能,是船舶的关键组成部分。船舶通信系统的数据采集方式多种多样,研究通信系统的数据采集、数据融合和处理具有重要意义。灰色理论是指利用少量数据和信息,对不确定系统进行开发和信息提取的理论,在工业系统、农业数据采集等方面有应用潜力。本文系统研究了灰色理论模型和灰色关联分析,对船舶通信系统的信息融合技术进行了深入研究。     

大数据资源调度下船舶网络信息传输方法优化

为解决常规船舶网络信息传输方法传输稳定性较低的不足,提出了大数据资源调度下船舶网络信息传输方法优化,基于多进程的船舶网络信息传输整合,优化船舶网络通信PCI地址映射机制,改善船舶数据传输信息的打包方式,完善船舶无线网络信息传输协议,实现大数据资源调度下船舶网络信息传输方法优化,实验数据表明,提出的船舶网络信息传输方法较常规传输方法,传输稳定性提高25.71%,适合于大数据资源调度下的船舶网络信息传输。     

基于大数据平台的船舶远程运维系统

船舶营运数据通常具有多源且异构的特点,为实现数据集成应用,降低实施成本,通过对大数据平台技术进行研究,提出一套适用于船舶远程运维的大数据平台架构。利用岸端大数据平台的存储和计算资源进行数据关联分析和信息融合,在系统功能分层结构的设计框架下向用户提供应用软件服务,以适应不同船型的运维管理需求。在某散货船上应用该系统,从船舶装备运行和能源消耗管理等方面给出各纬度的运营报告和可视化展示,为航运企业的船舶远程运维数字化管理提供参考。     

基于DSP技术的船舶信息采集系统

针对传统船舶信息采集系统存在的采集数据精度低、数据传输速度慢等缺陷,设计基于数字信号处理的船舶信息采集系统。首先对当前船舶信息采集系统的研究现状进行分析,构建了基于数字信号处理技术的船舶信息采集系统整体框架,然后设计了船舶信息采集系统的硬件子系统,采用现场可编程门阵列实现硬件系统的逻辑和时序控制,最后对船舶信息采集系统的软件子系统进行详细设计,实现船舶信息算法并进行船舶信息采集系统的有效性和优越性测试实验。结果表明,本文系统的船舶信息采集速度加快,船舶信息采集实时性好,提高了船舶信息采集精度,船舶信息采集误差要远远小于传统船舶信息采集系统。     

计算机多媒体技术在船舶实体三维仿真中的应用

仿真技术给船舶航行带来了极大的便利,因此将计算机多媒体技术应用到船舶实体三维仿真中,通过仿真设计建造船舶模型、航行场景。该技术通过计算不同的船舶实体运动参数,建立船舶实体三维仿真模型,通过创建仿真场景,对船舶的航迹进行跟踪控制。实验结果表明,在4组复杂程度不同的仿真场景中,计算机多媒体技术能够控制船舶模型的航线安全。可见计算机多媒体技术,适用于船舶的三维仿真工作。     

基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估

为提高智能船舶的可靠性和航行安全性,提出了一种基于安全会遇距离模型的智能船舶航行行为可靠性评估方法。文章构建智能船舶航行行为可靠性评估指标体系,并运用船舶安全会遇距离模型,建立智能船舶在两船互见会遇场景中的航行行为故障判断流程,研究在不同会遇场景中智能船舶航行行为可靠性指标值并进行对比分析。研究结果表明,该可靠性评估方法能够对处于不同会遇场景中的智能船舶航行行为进行评估,所建立的可靠性评估体系是可行且有效的,能为智能船舶的可靠性设计和评估提供新的思路。     

多传感信息融合的船舶动力定位控制系统设计与仿真

为提高动力定位测量装置的准确性和精度,本文基于多传感信息融合技术进行船舶动力定位控制系统设计与仿真研究。在地球中心固定坐标系与北东地坐标系中,建立船舶动力定位系统传感测量模型,利用半实物仿真系统的试验数据,对建立的多传感信息船舶动力控制系统进行仿真分析。仿真结果表明,上述动力定位系统模型和控制系统结构能够满足船舶半实物仿真实验系统的电罗经测量数据的融合要求,且本文设计的船舶多传感信息融合方法的融合性能优于测量数据滤波后加权融合。本文研究结果可为船舶动力定位控制系统的设计与仿真提供理论指导和试验依据。     

船舶并网发电状态监测系统设计

传统船舶发电状态监测系统,在并网发电状态监测场景下,存在并网发电容量状态判定误差较大,导致实际输出电量与储存电量之间比例异常,扰乱正常并网发电特征逻辑。通过分析并网数据发现,关键在于监测系统对于并网发电系数的判定逻辑阈值,而阈值影响因素由监测硬件与软件算法两部分决定。因此,为了解决上述问题,提出船舶并网发电状态监测系统设计。首先,硬件功能结构进行设计;其次基于硬件获得数据,对并网发电判定阈值进行优化。最后,对输出监测量进行状态系数评估计算,保证输出监测系数的准确性。通过与传统监测系统10组数据的对比表明,提出设计的监测系统,具有数据监测误差小、连续监测稳定性好的特点,更适合船舶并网发电场景的应用。     

航海模拟器平台下基于VDR数据的海事碰撞事故再现技术应用

本文针对一起船舶碰撞事故,探索了基于VDR数据的海事碰撞事故再现技术应用。利用在事故船舶上VDR所采集到的船舶碰撞过程的有关航行数据(如航向、航速、船位等),结合计算机仿真技术,在航海模拟器中构建事故场景和验证事故前船舶应急操作过程是否有效。结果表明,该技术能够还原船舶事故经过,并可用于船舶事故当事放责任认定。     

面向自主靠泊的船舶航迹估计方法

针对无人船在靠泊过程中自身运动估计和周围环境重建的需求,提出一种基于水面区域去除的船舶航迹估计方法。分析船舶靠泊场景中水域图像的特征,提出水岸线检测方法,将该水岸线检测方法与视觉里程计(Visual Odometry,VO)方法相结合,提出一种泊位水域环境中的船舶航迹估计方法,采用实船试验进行验证。现场试验表明:该方法在自主靠泊场景中对船舶航迹进行估计是可行的,试验结果与真实数据(Real Time Kinematic,RTK)值对比表明:在忽略尺度的情况下,算法估计轨迹的精度可满足靠泊要求。