基于ECDIS的船舶智能语音导航系统研究

方便快捷的智能语音导航已在车载导航领域广泛应用,但在船舶导航领域的应用依然较少.基于电子海图显示与信息系统(ECDIS)构建海图检索区域模型和安全水深模型,通过碰撞区域半径(SDA_min)建立船舶交会特征模型,提出基于ECDIS的船舶智能语音导航系统.该系统可实现自主设计航线、自动识别危险,并对报警信息进行语音播报,使驾引人员通过听觉也能获得导航设备的报警内容,以提高值班效率.     

最新船舶综合导航系统浅析

本文以英国船商公司（Transas Marine Ltd.）最近推出的船舶综合导航设备为例,分析介绍了该系统所包含的最新船舶综合导航系统（INS）、新型的电子海图系统、基于PC机的雷达系统、船舶综合数据显示系统（Conning）的特点,重点讨论了该系统具体的功能。     

基于电子海图的海洋渔船导航系统设计与实现

鉴于目前亟待解决的渔船监控与导航问题,介绍基于GPS和电子海图的渔船导航系统的整体结构、主要功能、技术特点及其实现。该系统由GPS接收机、导航终端、监控中心计算机及通信网络构成,主要包括海图管理、海图显示、航线导航、航行线路监控以及航迹回放等功能模块,具有海图无缝拼接、自动调度与显示等特点。实验表明。该系统能够满足渔船导航与监控的需要,使用它可以提高渔船行驶的安全性。     

基于WebGIS的港口船舶动态可视化系统的设计与实现

为实现海事管理部门通过网络就可以直观、方便、快捷地获取港口船舶动态数据,文中提出构建基于WebGIS的船舶动态可视化系统.系统采用三层的浏览器/服务器体系结构,并结合海事管理业务设计应用功能.在建立港口地理信息数据库和船舶动态数据库的基础上,运用地理信息系统技术、动态Web技术及数据库技术开发系统的服务器端和客户端应用程序,实现在WebGIS上图形化显示和查询港口船舶动态信息.实际应用表明该系统能有效提高海事管理部门的工作效率.     

智能搜索技术在船舶导航系统中的应用研究概述

新形势下船舶导航系统显示信息的全面性与功能操作的复杂性要求系统具有进行快速检索、查找导航数据的能力。通过建立整个系统的综合数据库,应用智能搜索技术,融入盲目搜索算法、启发式算法,设计一套综合智能搜索系统子系统融入船舶导航系统中,可方便使用者快速检索所需信息,增加导航系统的实际操作能力,节约操作时间,提高工作效率。     

GPS实时地图匹配技术中缓冲区分析的研究

GPS数据如何实时地与GIS地图数据匹配已经成为GPS车辆导航系统中的关键问题之一。通过对GPS车辆导航中地图匹配问题的研究,认为可以采用误差缓冲区分析方法对GPS动态定位数据与GIS地图数据进行地图匹配。在实际应用中业已证明该方法效率高、可操作性强,有利于提高GPS车辆导航系统在应用中的精度和可靠性。     

ARPA雷达与AIS数据融合的必要性和AIS-ARPA系统研究

为了确保海上安全航行,航海人员利用导航设备,获得航行安全相关的数据,对航行局势作出判断,然后运用专业技能操纵船舶,确保船舶与海洋环境的安全。本文首先指出当前现行导航设备在操作上存在的不足,然后提出通过数据融合方法,引入一套新的AIS-ARPA导航系统。经过数据融合、滤波处理后,同时具有ARPA雷达和AIS两种导航设备的性能优越性,导航精度更高,可以减轻操作人员的工作强度,更加准确地对船舶周围局面作出判断。     

海上搜救模拟器中模拟实时AIS信息的航位推算

以海上搜救模拟器为平台,获取船舶航行过程中真实的船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)信息,对同一目标船舶相邻两次动态AIS信息之间的航位进行推算,使目标船舶平滑、动态地显示在模拟器中的电子海图与显示系统(ECDIS)、模拟雷达和三维视景上。     

组播在视频监控系统中的应用

基于单播的视频监控系统容易造成网络拥塞,导致视频不能进行实时传输,而IP组播技术的出现,使得这一问题得以迎刃而解。采用IP组播技术实现监控视频的多点传输,可以大大节省网络带宽资源,提高数据传送效率,便于多个客户端同时进行监控。本文介绍了IP组播技术在高速公路监控系统中的应用。     

基于CAN总线的综合船桥模拟实验系统的设计

综合船桥模拟实验系统将综合船桥系统硬件设备与传统的船舶操纵模拟器进行有机结合.提出一种基于CAN总线实现综合船桥导航设备互联的优化网络结构并应用于综合船桥模拟实验系统,利用该CAN总线网络能够实现各导航设备与船舶操纵模拟器之间的信息共享与交互,使得系统具有高度整合性和可靠性.从系统可靠性理论分析了该总线网络的优化方案可行性.     

基于Web的货车检修工序监测系统的研制

介绍了铁路货车检修工序进展监控与管理软件的设计.系统通过Web服务器的串口所连接的无线通信模块与现场的无线手持机通信.主机通过轮询方式查询手持机发送的作业进展信息,利用多线程协调完成通信信息的获取与分析.同时,系统采用B/S模式在浏览器页面能对检修工序进展进行实时监视.在Web服务器端,利用Spring任务定时实现每天工作的启停,以及用Spring编写REST风格的Web服务.在浏览器端,利用AJAX技术实现对Web服务的访问,以及将显示结果在页面上动态显示.Web服务通过Json变换向浏览器传递对象消息.     

基于AIS数据的船舶安全航行水深参考图

通过挖掘海量AIS数据, 提出了一种新的航道水深信息获取方法, 即构建船舶安全航行水深参考图; 采用数据预处理的方法对历史与在线的AIS数据进行清洗和修补, 生成船舶运动轨迹; 选定船舶航行区域的时间与经纬度, 采用K-means聚类算法对船舶航行过程中的吃水数据进行聚类分析, 得到不同安全航行区域的船舶分类, 运用BP神经网络模型预测并补齐AIS数据中缺失的船舶最大吃水信息; 分割船舶历史轨迹, 当子轨迹的时间间隔在10~20min时, 采用Spline插值方法对船舶轨迹中的丢失数据进行插值; 采用凸包构建同类船舶的安全航行水深区域图, 将不同吃水类型船舶的安全航行水深区域图合并, 得到船舶安全航行水深合并图; 将不同吃水类型的船舶安全航行水深合并图与航道图叠加, 得到船舶安全航行水深参考图。试验结果表明: 当聚类算法参数设置为4时, 聚类后得到4类船舶, 对应的船舶最大吃水范围分别为0.1~4.8、4.8~6.6、6.6~10.0、10.0~13.0m, 对应的至少可通航船舶吃水分别为1.8、2.4、3.3、5.0m, 说明船舶最大吃水与至少可通航船舶吃水呈正相关关系; 构建的船舶安全航行水深参考图在电子航道图中覆盖了86%的航道, 并与航道图的深水部分重合率为80%, 因此, 构建的船舶安全航行水深参考图能反映航道水深的真实情况, 满足不同类别船舶的导航需求。      

PVSP在旅游服务系统中的应用

随着web服务提供者的增多,针对用户如何获取提供者的信息、如何将Web服务组织起来形成为一个整体、如何选择适合自己的服务提供者、如何建立用户与服务提供者间的信任关系、如何评价服务质量等问题,文中首先提出了一种实用虚拟服务平台模型(Practical Virtual Service Platform Based on Web Service简称PVSP),提供一个统一的服务来收集并展示各个服务提供者提供的服务,同时用户只需经过一次身份的认证就能访问所有的服务。然后,将此模型应用到旅游服务系统中,研究了系统设计中认证服务器、服务集成、虚拟电子银行等关键技术。实践表明,该系统模型有一定的可行性和实用性。     

桥墩主动防船撞系统的研究

为确保桥梁水域桥墩安全与船舶通航安全,通过对长江水域船舶通航环境与水域安全现状以及船撞桥事故统计分析,提出开展桥墩主动防船撞系统研究的必要性。利用船舶操纵理论与船间水动力干扰相关理论,建立了船间临界失控水动力干扰模型,并据此建立了桥墩主动防船撞系统,将桥墩由被动结构防船撞转变为非结构主动防船撞,并在此基础上开发出了桥墩主动防船撞系统原型。创新之处在于,首次利用船舶操纵理论与船间水动力干扰相关理论,建立了船间临界失控水动力干扰模型,首次将桥墩的被动防撞转变为桥墩主动防撞,并开发出桥墩主动防船撞系统原型。     

海面遇险目标快速接近辅助决策系统

在大风浪天气条件下,为了使救助船在能够保障自身安全的前提下,尽早靠近遇险目标实施救助,采用专家问卷调查的方式,得到了北海救助局主力救助船的失速情况、航行风压差与风险等级隶属度等数据。根据模糊数学和风险分析理论,建立了救助船的风险评估模型,提出了基于电子海图的大风浪信息综合显示与救助船舶航线优选平台的功能需求,优化了航线风险评估流程,并设计了大风浪天气条件下海面遇险目标快速接近辅助决策系统。仿真结果表明:距离遇险目标最近的救助船北海救196航线风险等级过大,Ⅲ级风险的隶属度为1.0;救助船北海救108沿2号航线前往遇险目标时,会遭遇8级横风,Ⅲ级风险的隶属度为0.5,失速明显且航行时间过长;救助船北海救113的1号航线安全性较佳,时间最短,为最佳航线。仿真结果与实际结果一致,可见,系统有效。     

嘉兴内河航运“船联网”建设的探索与实践

嘉兴内河作为浙北航区的重要组成之一,提高航运信息化程度,是当前的重要任务之一。本文在嘉兴航区现有信息化程度的基础上,结合实际,提出嘉兴航区"船联网"建设的设计原则、发展方向和总体构想,同时就船舶-桥、船舶-码头、船舶-通航环境信息感知系统构架进行分析,提出实现目标。     

船舶编队控制综述

研究了船舶编队控制的特点,从船舶编队控制结构、编队路径规划、编队运动建模和编队运动控制4个方面分别对现状和方法进行分析;介绍了船舶编队控制原理,描述了船舶编队领导-跟随结构、虚拟结构、图论结构、基于行为结构的数学表示方法及应用场景;针对船舶编队路径规划,总结了编队环境建模、全局路径规划和局部避碰规划等最新方法及其特点,展示了基于粒子群优化算法的船舶编队局部避碰效果;针对船舶编队控制运动建模,构建了考虑干扰、控制时延和约束的船舶编队水动力模型,并将该模型在船舶编队过闸控制场景中进行了验证;针对船舶编队运动控制,归纳了典型集中式、分散式和分布式编队控制器特点,指出分布式编队控制器具有更好的鲁棒性和可扩展性,设计了基于分布式模型预测控制的编队航行控制器。研究结果表明:目前船舶编队控制技术瓶颈主要体现在有人/无人编队共融、岸端驾控为主的内河船舶编队控制、不确定干扰下的船舶编队控制、通信受限下船舶编队鲁棒控制、特殊水域船舶编队控制和船舶编队控制一致性等方面;在未来船舶编队发展中,应重点解决船舶编队分布式协同控制、船舶编队任务多元化控制、基于生物群体机制的船舶编队控制、特殊水域船舶编队控制、人工智能技术在船舶编队控制中的应用等问题。      

基于OSG和Matlab的船舶启动阶段视景仿真研究

针对船舶操纵模拟器对船舶启动状态研究的需求,以开源工具OSG作为船舶航行模拟器的软件开发平台,以7000DWT油轮的推进装置和舵为研究对象,进行运动模型数学建模,利用MultiGen Creator建立船舶及地理场景模型,并利用OSG各个工作空间功能,对上述模型进行加载,构成临近环境要素。设计运动函数实现船舶从静止至到达额定航速的加减速、转舵和正倒车操作,用MFC对开发的系统进行封装,实现对虚拟船舶驾驶及周边视景的控制,并结合Matlab为船舶航行驾驶模拟器的开发提供一种新的解决方案。     

网络化数控加工3D浏览器的研制

建立了网络化数控加工系统结构,研制出适于网络化数控加工的3DS浏览器,可浏览3D场景中的所有信息,并可将CAD／CAM系统中复杂的三维零件实体导入该浏览器中．另外,该浏览器还可将各工步的数控代码以图形化格式贴合在所需加工工件的实体表面上,使本地数控机床操作者清晰识别异地所传各工步的数控代码．     

船舶航行安全影响因素量化分析

为了保障海上船舶航行安全,采用构建船舶航行安全影响因素鱼骨图,利用模糊层次分析法对环境条件、交通调查中船舶行为基本要素进行量化分析.运用交通模型研究不同自然环境条件下的船舶安全航行方法的特点,对基于海上船舶密度、航迹分布、交通流、交通量和船速分布、船舶到达规律、交通容量、船舶行为、船舶管理等基本要素,进行数学方法的定量...