基于可信计算的全舰计算环境安全增强研究

全舰计算环境作为一种先进的舰船设计理念,深刻地影响了现代舰船设计理念。通过对现有全舰计算环境的分析,提出当前全舰计算环境面临的3点安全威胁,并提出了基于可信计算的安全增强手段。针对数据转换过程中缺少完整性校验问题提出了一种基于完整性校验和经验数据库的校验方法,针对设备抗伪造能力不足问题,采用一种基于设备不变属性的完整性校验方法。针对领域应用缺少程序级访问控制问题,提出一种基于可信软件栈的设计流程,从而提高领域应用的可信性。通过可信计算对全舰计算环境安全增强方法的研究,为构建安全可信的舰载系统提供参考。     

全舰计算环境体系结构和系统集成框架

“全舰计算环境”（TSCE）代表了舰船信息系统集成技术的先进水平,带来舰船系统设计和集成方式的变化.提出一种全舰计算环境体系结构和系统集成框架.全舰计算环境由基础设施和各种领域应用组成.其系统集成框架可以自顶向下分为3个层次,即功能集成、数据集成和物理集成.其中：功能集成包括构件、服务和任务3个层次;数据集成区分实时与非实时应用,包括基于数据分发服务（DDS）的实时数据总线和企业服务总线（ESB）;物理集成除网络基础设施外,还包括显示层、核心层和适配层,分别对应人机接口设备、数据处理设备和适配处理设备.全舰计算环境的工程实施将带来工程管理与系统研制模式的变革.     

美海军DDG-1000全舰计算环境体系结构探析

作为美海军新型多任务驱逐舰DDG-1000的关键技术之一,全舰计算环境(TSCE)代表了舰船信息系统集成技术的先进水平,带来了舰船系统设计和集成方式的变化。在描述TSCE的项目背景、系统概况、技术架构、任务系统以及海军开放式体系结构(OA)等的基础上,分析全舰计算环境基础设施(TSCE-I)的结构和组成,包括数据处理、适配、人机接口、网络等基础设施,以及实现面向服务架构(SOA)的相关技术权衡,得出公共计算服务环境是未来舰船提高综合作战能力和信息化水平的有效手段。并根据分析研究,提出了开展TSCE研制必须突破的几项主要关键技术。     

基于PLC的能量监测及管理系统设计

能量监测及管理系统可保证舰船综合电力系统能够可靠、安全以及健康地运行。针对现有船舶能量管理系统中线路连接复杂、穿舱线缆多等问题,设计基于PLC和分布式控制器的舰船能量监测及管理系统,分舱室采集各传感器信号并实现状态信号和控制信号的集中处理,来实现对全舰设备的集中监测与控制并保证系统的可靠性。     

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。     

面向任务的舰船系统信息流程仿真优化方法

针对目前舰船信息系统设计仍以功能集成实现为主,难以提升全舰总体信息交互与信息处理效率的问题,提出一种面向任务的舰船系统信息流程仿真优化方法。该方法进行全舰任务分解与舰员战位关联,然后采用Do DAF的体系结构视图技术建立面向战位任务的舰船系统信息流模型。实验表明,该方法既可检验信息流程的准确性和合理性,也可评估信息交互模型的关键节点和执行效率,可为舰船信息化总体方案验证优化提供一种有效的定量分析技术途径。     

舰船自动智能避碰数学模型及其仿真研究

为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型。当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题。本文提出一种新的舰船自动智能避碰数学模型,首先对舰船会遇态势进行判断;然后建立预测舰船碰撞风险判断模型,预测本舰船实施自动智能避碰方案后的复航时机是否已到,以及本舰船立即复航是否能够让清目标舰船或其他所有目标舰船;最后依据舰船碰撞风险判断结果,以当前舰船潜在碰撞风险为例,建立舰船自动智能避碰数学模型。仿真结果证明,所提模型能够实现舰船自动智能避碰。     

基于舰船振动信号激励下压电智能梁振动主动控制

为研究舰船结构振动主动控制有效方法,采用线性二次型独立模态空间控制法设计控制器,对舰船振动信号激励下压电智能梁的振动进行主动控制。基于Hamilton原理建立压电智能结构的有限元模型,并利用精细积分法计算前3阶模态的位移响应。编制了相应的计算机程序,对舰船振动信号激励下梁结构的振动进行主动控制数值仿真。由仿真结果可见,控制可以有效地实现,为舰船结构振动主动控制提供理论基础。     

舰船集防区对外通道结构变形及气密性仿真分析

舰船集防区对外通道中,气密门是气密周界上主要的泄漏点之一。目前气密性评估一般采用实验检测的方法。结合有限元仿真方法,在集体防护系统建造前对气密门的气密性进行初步评估。采用设计波法结合国内外军民船规范,利用有限元软件将长期预报得到的设计波波浪动水压力值、重力、惯性力、静水压力等施加到全舰有限元模型上,全面反映真实受载下舰船在设计波下的响应,进而预报全舰变形情况。选择变形较大的密封结构,分析变形条件下密封结构的密封性能。研究结果表明:借鉴全舰结构强度有限元直接计算方法,能有效分析对外通道的局部变形特征;气密门处的局部变形将导致橡胶密封圈接触压力分布不均。结合局部变形的特点,可对密封结构的优化设计提供参考。     

舰船自动智能避碰数学模型及其仿真研究

为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型.当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题.本文提出一种新的舰船自动智能避碰数学模型,首先对舰船会遇态势进行判断;然后建立预测舰船碰撞风险判断模型,预测本舰船实施自动智能避碰方案后的复航时机是否已到,以及本舰船立即复航是否能够让清目标舰船或其他所有目标舰船;最后依据舰船碰撞风险判断结果,以当前舰船潜在碰撞风险为例,建立舰船自动智能避碰数学模型.仿真结果证明,所提模型能够实现舰船自动智能避碰.     

智能主机控制系统设计研究

本文介绍了智能主机MAN7S60ME-C电气控制系统的构成、功能,该型主机得到实船应用,相关电气系统图得到船东、船级社认可。研究了智能主机电气控制系统,包括主机控制系统（ECS）构成、各模块单元的布置、主机控制系统供电方案、主机控制系统与其他系统（如机舱监测报警系统、主机遥控系统、全船域网系统等）接口、主机外围辅助系统...     

某型舰艇智能型电机集中控制系统的设计

为适应现代舰船发展的要求,采用RS485通讯技术的智能电机集中控制系统实现了对舰船各个舱室的电机集中管理,还可以全程监视电机的相关运行参数,为船员减少工作量的同时还提供了维护保养的策略。     

基于知识库的舰船应急抢修决策支持系统研究

文章针对舰船战损抢修时间紧迫、战场环境复杂的特点,研究建立了基于知识库的舰船战损抢修决策支持系统开发方案,并对系统知识库的构建方法及基于知识库的抢修决策方法等关键技术进行了深入研究,在此基础上开发了基于知识库的舰船战损抢修决策支持系统。文章可为舰船战损抢修决策水平的提高奠定一定的基础,同时也将为舰船战损抢修决策的信息化和智能化提供一定的参考。     

美国海军全舰计算环境发展及关键技术

全舰计算环境是新一代舰载系统集成技术,对舰艇平台信息化具有重要意义和影响,是“网络中心战”在单个舰艇平台上的具体体现,也是舰艇平台信息化技术迈向“网络中心战”的一个重要里程碑。本文对全舰计算环境的发展情况、体系结构和主要技术进行介绍。     

构建舰船抗沉智能决策支持系统

叙述了舰船抗沉智能决策支持系统的必要性,提供抗沉决策系统构建的几项措施,建立抗沉的数据模型和功能模型,提出了抗沉决策支持系统的实现方法和总体方案。     

舰船装备寿命周期费用控制与管理

从舰船装备的寿命周期费用控制与管理入手，分析了外军在舰船装备研制过程中对寿命周期费用进行控制和管理的方法。同时结合我国舰船装备研制过程中寿命周期费用控制和管理的情况，阐述了我国在舰船研制过程中进行寿命周期费用控制和管理的对策。     

舰船损害管制训练场景生成研究

通过对舰船损害的特点以及其扩展过程的分析,对舰船损害管制训练成绩评估中的场景设置做了深入的研究,建立了既有利于成绩评估又有利于区分层次的场景设置模型及步骤方法,解决了考核中的题目设置问题,具有较强的可操作性。     

基于UML的舰艇综合通信监控系统的设计与实现

新型舰艇综合通信系统以SDH光环网构成的宽带传输交换平台为交换承载媒体、设备控制单元为外通设备控制节点,实现了各种用户设备、终端设备和信道设备的接入、控制、交换、传输和管理的统一,达到内通和外通业务融合,满足了海军对现代战争新型综合指挥通信平台的需求。基于面向对象方法的舰艇综合通信监控系统充分运用了UML的开发思想,实现了对舰艇综合通信系统功能的需求。随着舰艇通信设备的陆续更新、通信体制的不断发展,通信监控软件经过不断升级,软件的可靠性和可重用性得到了检验。