实时预测FPSO与穿梭油船位置的方法

针对仅依赖系泊船长个人经验指挥外输作业易引起FPSO和穿梭油船发生碰撞或系泊大缆断裂的问题,基于全球定位系统实时测量船舶的高精度差分定位数据,采用最小二乘法原理构建数学模型,运用线性回归方法对船舶定位数据进行数值拟合分析,预测出60 s内FPSO和穿梭油船的航向和位置,从而为系泊船长及时发出正确指令提供参考依据,现场测试数据误差分析结果表明,采用该方法可实现较高的船舶航向和位置的预测精度,满足工程实际需求。     

基于大数据技术的船舶油耗监测系统设计

为适应IMO关于船舶记录油耗数据的强制性要求,分析船舶油-机-环境系统的监测参数集,建立基于大数据技术的、具备船舶油耗数据分析能力的船舶油耗监测系统,使该系统可对船舶油耗信息进行收集、整合和挖掘,向有关部门提供优质的船舶油耗监测服务和实时的节能管理咨询服务。利用无线传感器采集数据监测船舶能耗并开发船舶能耗数据库,不仅为船舶运营管理提供参考依据,还有助于船舶所有人更直观地掌握船舶实时动态信息,更方便地调度和管理船舶。     

一种基于卫星宽带网络的船舶疏浚数据远程传输系统

介绍了一种利用船舶卫星宽带网络将疏浚船舶数据传递到岸端并用于实时监控船舶挖泥状态的数据远程传输系统。开发了数据采集子系统,可将压缩过的原始数据通过网络发送至岸端,岸端数据接收程序能实时还原船舶监控系统的画面,从而改变了传统的管理模式。该系统可为行业施工船舶管理提供一定的参考。     

船舶撞击高架拦阻系统后的位移计算及与试验结果的比较

为了求解船舶撞击高架拦阻系统后的位移,文章以能量守恒定律为基本原理,即重力锚做功与船舶阻力做功之和近似等于船舶初动能,通过编写迭代计算程序,对船舶撞击高架拦阻系统后的运动情况进行了研究。并将理论计算结果与试验数据进行了比较分析。结果表明：船舶撞击高架拦阻系统后位移的理论计算值与实测值间的误差在正负30%以内;船舶正碰撞拦阻系统跨中位置时,位移最大,且位移随着拦阻系统跨度的增大而增大。该理论计算方法及相关结论可以为高架拦阻系统的设计提供重要参考。     

基于数据驱动的船舶航线实时优化

为了给不同海况下的船舶安全航行提供保障,设计基于数据驱动的船舶航线实时优化方法。利用数据驱动方法采集船舶历史航线、海域风速、风向、波高等海况数据,选取K-means聚类算法聚类海况数据,构建海况知识库。依据海况知识库内的船舶航线信息与航线转向点信息,划分船舶航线为不同航段。依据船舶航线的航段划分结果,以航行总时间最短以及总油耗最低为目标函数,设置船舶航速约束与转向点位置约束作为约束条件,构建航线实时优化模型。选取蚁群算法求解所构建的优化模型,输出航线实时优化结果。结果表明,该方法可以实时优化航线,降低船舶的航行时间与主机油耗,适用于不同海况的船舶航行。     

基于AIS航迹拟合的船舶航迹带宽度计算与分析

船舶的航迹带宽度值反映了船舶在航行过程中偏离航迹线的程度,可以表征船舶的位置变化情况,能够为船舶通航安全研究和航道宽度设计等方面提供参考依据。基于AIS数据获取船舶位置点进行航迹拟合,并考虑风流压差的影响计算船舶航迹带宽度,与设计规范给出的值进行对比分析,为相关规范的进一步研究和发展奠定基础。     

船舶动态变形测点优化及变形预报方法

为实现船舶变形监测位置的筛选,采用有效独立法给出甲板变形监测点的布置方案,并基于模态叠加法进一步给出船舶变形响应的实时预报方法。结合三维线性波浪载荷理论和结构有限元分析技术,对短期海况下船舶角变形响应进行仿真,既可为测量设备的参数选取提供参考,又可为实时预报方法的验证提供数据。以一艘船舶为例进行计算,通过对比直接仿真结果与实时预报结果,从理论上验证了角变形监测点优化方案的合理性以及实时预报方法的正确性。     

基于TI双核处理器的舰船嵌入式稳像技术

船舶等需要远距离观察与测量的交通工具,对抖动一般都比较敏感,即使轻微的抖动也会使船舶上的摄像平台产生很大的偏移,造成拍摄出的视频图像不够稳定和清晰,严重影响船舶的精准测量与正常航行。所以需要借助稳像技术来解决上述问题,提高船舶的观察与测量精度。本文基于TI双核处理器,采用优化的灰度投影实时电子稳像算法技术,对舰船嵌入式稳像系统进行设计与分析。     

AIS在多船实时避碰检测中的应用

通过解析AIS电文获得船舶位置和速度信息,利用红黑树将船舶按照区域划分为不同网格,结合时间空间碰撞危险度计算方法,提出并实现了针对一个航海区域检测所有潜在危险船只的解决方案. 该方案可以作为海事部门的监管系统,实时对航海区域内潜在危险的船只发出警报;也可为避碰专家系统前期快速筛选,遍历各船周围所有危险船只提供参考数据.     

非线性滤波器在动力定位船位估计中的应用

针对动力定位船舶在作业过程中因丢失GPS位置测量信号,从而导致动力定位系统不能正常工作,而使船舶偏离作业点的问题,设计了一种非线性滤波器,它可以利用以前保存的历史数据进行船舶位置的实时估计,从而使船舶在一定的时间内可以维持在作业点附近,当重新获得GPS信号后,又可以快速地进入正常工作状态。为了使历史数据能够更准确地反映船舶的实时位置,利用历史数据相对于作业点的平均偏差对历史数据进行了补偿。最后给出了此非线性滤波器在船舶仿真系统中的仿真曲线,分析表明在有滤波器的情况下,船舶真实位置估计的准确度比没有滤波器的情况下有明显的改善。     

海上高速航行船舶触礁距离实时计算方法

为了提高船舶航行安全性,并应对航行过程潜在碰撞风险,提出海上高速航行船舶触礁距离实时计算方法。通过航海雷达探测船舶航行环境中的礁石目标,确定极坐标系下的位置坐标后,将其转换地心垂直坐标系下,构建基于PLSTM-FCN的船舶航迹预测模型,从船舶自动识别系统中获取高速航行船舶历史位置、航速、航向、船舶长度、宽度以及吃水深度等AIS数据,将其作为模型输入,模型输出为船舶航行实时位置预测结果,结合礁石目标位置,完成触礁距离的实时计算。实验结果表明,该方法可预测船舶航行航迹,预测MSE值仅为0.002 2;可实现船舶触礁距离的实时计算,计算结果与实际距离误差介于0.77～1.55之间。     

基于STM32的船舶位置记录仪设计

船舶位置数据记录仪能够实时记录靶船在航行过程中的位置、速度、方向等重要信息,是目前不可或缺的航海设备,本文以STM32F103 MCU(微处理器)为核心处理单元,设计了船舶位置记录仪的系统外围电路和嵌入式系统软件,设计简单,方案可行.     

船舶—热带气旋动态标绘系统

为解决目前航运企业和船舶驾驶人员采用的在“台风位置标示图”上标绘热带气旋和船舶位置的作业方式工作量较大、繁琐、效率低下的问题,提出基于电子海图显示与信息系统(ECDIS)的船舶-热带气旋动态显示标绘系统.该系统应用API、V3和JS等计算机技术,并使用准确率较高的中、日、美三国气象预报机构提供的热带气旋路径预报数据,可将热带气旋的前期移动轨迹、当前位置、未来的移动路径和未来不同时刻的位置自动标绘在航行数据全面的ECDIS平台上;同时,可方便地进行船舶位置的标绘,便于企业船舶管理人员和船舶驾驶人员随时了解船舶与热带气旋在未来不同时刻的相对位置关系及变化.本系统的特点是动态、直观、实时、使用方便,可取代当前使用的传统的“台风位置标示图”,便于企业船舶管理人员和船舶驾驶人员依据本系统提供的信息,迅速、合理地制定绕避热带气旋的新航线,确保船舶绕避热带气旋的成功.     

云计算环境下船舶运行数据的采集与传输方法研究

随着现代化网络技术的高速发展,需要对更多的数据进行长时间保存,这对数据采集、存储和传输系统的容量和便捷程度提出了更高的要求。在此背景下云计算技术应运而生,为精准、快速查询数据提供了全新的方法,以便对海量的数据进行高效管理。再次背景下,提出云计算环境下船舶行业数据采集和传输系统设计发方法。通过云计算数据处理技术对船舶运行情况进行实时监测和分析,并对船舶运行数据进行采集和输出,以便对船舶的运行情况进行实时精准的掌握。通过仿真实验对船舶运行数据采集与传输系统的灵活性和数据精准度进行检测,实验结果证实该系统数据采集和传输的完整性和精准程度满足船舶能航行的发展要求,在实际运行中具有重要参考意义。     

基于FBG传感器的船体结构实时监测系统

为实时监测船舶在高速航行时船体结构的状态,评估船体关键部位的强度,提高船舶的安全性.基于FBG传感技术,结合船体结构特征,采用信号处理和强度评估等理论,构建船体结构强度监测体系,以实现船体结构典型位置技术状态监测及预警判断.研究成果可为各种类型船舶的安全健康监测提供一定的借鉴和参考.     

新一代北斗卫星系统在海洋测量船中的应用

随着海洋资源开发的快速发展,在海洋测量船舶中开发和部署实时监测系统是十分必要的。然而,传统的船舶状态或位置监测系统,往往采用卫星数据连接来传输坐标等信息,造价昂贵且使用不便,因此如何在海洋环境中实现数据通信,解决实时坐标传输,数据提取,实时显示等问题,是构建实时监测系统的关键。本文提出一种以北斗短信为数据通信方法的新型解决方案,利用中国数字海洋框架系统对数据进行实时的存储和可视化。通过在实际船舶中的部署和应用,显示本文讨论的解决方案可行。     

厦门港主航道灯浮标偏移特点分析

灯浮标是引导船舶航行的人工标志,对保障船舶的航行安全有着重要意义,而灯浮标的实际位置与设计位置有一定的偏差,因此,了解和掌握灯浮标的偏移规律和幅度,可以为确定灯浮标的布设位置和锚链的布放长度提供科学的决策依据。结合厦门港风、流等自然条件和灯浮标遥测位置数据,分析厦门港典型灯浮标的偏移特点,为过往船舶确认船舶相对灯浮标的距离和方位以及航标保障部门对灯浮标的维护提供参考。     

浅谈船舶机舱污水井高位报警系统加装

机舱污水井高位报警系统的功能完整与可靠是船舶航行安全重要保障,《国内航行海船建造规范》也对此提出了相应的要求,本单位8艘船舶因建造较早,均无污水井高位报警系统,经加装,为船舶安全提供了有力保障。本文介绍了我处船舶加装污水井高位报警系统的经验,以期为老旧船舶以及工厂车间、应急消防泵间等设有污水井的位置加装该系统提供借鉴,为设备安全性提高的方案提供思路,为行业规范的完善提供参考。     

面向船舶分段胎架管理的物联网构建及应用

为解决船舶分段建造过程中工艺数据实时采集与应用方面的问题,以胎架工艺装备为载体,构建一套面向船舶分段胎架管理的物联网系统。该系统由数据获取层、数据传输层和数据管理层构成,其中:数据获取层由传感器设备实现数据采集;数据传输层由ZigBee无线网络保证采集的数据实时传输;数据管理层由开发的分段建造工艺系统支撑,为胎架管理提供数据基础。试验结果表明:该系统能有效采集、传输、分析和存储船舶分段建造过程中的工艺数据,并通过系统软件对胎架进行远程控制。相比传统的分段建造模式,该方法能极大地提高工艺数据采集与胎架管理水平,为后续船舶智能制造模式的发展提供参考。     

船舶重心高度自动测量系统研究

船舶重心高度是船舶配载系统和稳性安全校核的基础数据，通常根据空船重量理心数据和货物装载情况进行估算，实用上，存在较大的误差。本文对营运船舶重心高度自动测量问题进行探讨，提出船舶自动倾斜试验方案及通过测量船舶横摇周期自动测定船舶重心高度的数学模型，建立船舶重心高度自动测量系统。试验研究表明该系统具有操作简便、数据可靠、不影响船舶航行周期等特点，为船舶货物自动配载和航行时的稳定实时监提供重要的数据信息