基于机载视觉的舰载无人机自主着舰引导技术研究

无人机在现代海军中有着举足轻重的地位,其使用避免了大量人员伤亡。本文针对无人机自主着舰的难题,利用计算机视觉技术对无人机进行着舰引导。本文在设计机载视觉引导技术总体方案的基础上,详细研究了着舰地标识别、相机标定和无人机位姿解算算法。实验结果表明,本文设计的方案可以明显提高无人机自主着舰的可靠性。     

基于视觉传达技术的舰船三维导航系统

为增大舰船导航节点间SKT响应系数的表现实值,解决导航耦合反应能力较弱的问题,设计基于视觉传达技术的舰船三维导航系统。按照三维模型架构中的信息传输需求,连接导航移动端与GIS组件,完成导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,提取三维数据库中的舰船航行数据,完善导航系统的实际应用流程,实现系统的软件运行环境搭建,结合相关硬件执行设备,完成视觉传达技术舰船三维导航系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统IBS系统相比,应用新型三维导航系统后,SKT响应系数最大值达到7.86,大幅提升舰船导航节点间的耦合反应能力。     

基于视觉传达的大型船舶智能导航界面设计方法

针对导航界面显示导航参数不够充分情况,提出基于视觉传达技术的大型船舶智能导航界面设计方法。该方法以用户视觉传达为中心的设计理念为基础,设计大型船舶智能导航界面设计模型;利用该模型的用户分析单元分析用户需求、确定导航用户目标后,使用界面规格与功能设计单元确定导航界面内容和界面功能;再利用信息架构与交互设计单元设计智能导航界面链接、搜索栏等功能,并利用界面设计与导航设计单元中的导航模块发送与接收信号,使用视觉传达技术内的Qtopia图形套件搭建智能导航图形界面。实验结果表明,该方法设计的大型船舶智能导航界面可充分展示航行过程中的相关参数,具备较好的视觉传达效果,应用效果较佳。     

基于立体视觉的汽车安全车距预警系统研究

文章在对摄像机标定算法及立体视觉算法进行研究分析后,自行设计开发出基于德州仪器公司的TMS320DM642芯片的实时处理硬件系统,在此平台上实现了一种高速公路上的前方车辆检测识别和安全车距测量方案。该系统具有双通道图像采集、实时视频图像处理及视频输出功能,可以实现单帧图像的处理和显示。     

基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统

针对船舶航行环境复杂、天气多变等因素给船舶组合导航带来的诸多问题,提出一种基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统。首先设计带有地图创建、路径规划、人机交互、组合导航四大模块的硬件系统,秉持模块化的设计理念设计图像预处理和基于地图匹配-GPS-航行状态组合的软件程序,并在程序中添加图像特征提取技术,获取地图图像的直线特征。最后将软件程序添加到硬件系统中,利用地图匹配算法获取最佳航行路径。实验结果表明,系统的导航精度高、轨迹规划和避障能力强。     

船舶增强现实导航系统中计算机视觉技术的应用

航运的高速发展以及船舶航行的复杂环境对导航系统提出了更高的需求,传统的导航系统已经无法满足船舶航行的需求,增强现实和计算机视觉技术的发展,为实现船舶航行的安全化、智能化提供了坚实基础。本文根据传统船舶导航系统存在的不足,利用增强现实虚实融合的特点,结合计算机视觉技术,设计基于增强现实技术的船舶导航系统,并着重分析了导航系统中关键的距离测量、目标处理及检测方法,使得船舶安全、智能航行成为可能。     

基于LMS滤波的复合跟瞄技术

建立复合轴跟瞄系统的总体控制结构和典型被控对象模型,分析图像延迟对跟瞄精度的影响。为补偿延迟,提高光束指向精度,根据粗精2级跟踪的视场耦合特点,提出利用粗跟踪脱靶量作为精跟瞄参考控制量的方法;针对粗、精系统间采样频率的差异,以及粗跟踪脱靶量的非线性和难以准确建模特性,采用基于LMS自适应滤波的方法,对粗、精跟踪脱靶量进行统计学习和滤波;最后,在典型被控对象的基础上建立系统仿真模型并进行验证,结果表明采用LMS自适应滤波后,跟瞄精度得到改善。     

基于计算机视觉的波浪光学测量技术研究

在船舶设计过程中,为了获取最佳的船舶水动力特性,提高船舶在海上的安全性,有必要研究船舶在海浪中的受力、形变等问题。通常,船舶下水前会在室内水槽中进行模拟试验,试验的参数包括海浪大小、海浪频率等。为了对海浪定性和定量的分析,波浪的光学测量技术近年来成为业内的研究热点。计算机视觉技术是一种新兴的技术,被大量应用于工业系统的测量中。本文主要研究了基于计算机视觉的波浪光学测量技术,并设计了波浪光学测量系统。     

全球航海智能系统导航的特点

全球航海智能系统用于船舶导航,不但使船舶导航的自动化程度得到了进一步提高,减轻了驾驶人员的劳动强度,而且也大大提高了船舶航行的安全性。     

基于停船视距的船舶领域模型研究

目前已有船舶领域模型具体取值依赖大量实测资料,缺乏理论定量研究。针对长江下游航道条件和船舶特性,基于道路交通工程中停车视距的概念,提出了航道中停船视距的概念。分析船舶制动加速度特性,探讨船舶领域模型长轴取值。研究结果表明:航道中停船视距由反应距离、制动距离以及安全距离3部分组成;当前船的制动加速度为后船的4倍时,船舶领域长轴取值为2.6~3.9倍船长,与已有进江海船的推荐值3.0~4.0倍船长基本吻合;船舶领域长轴取值具有一定的速度敏感性。     

跨海大桥桥区航道智能助航系统研发

跨海大桥桥区航道是典型的船舶航行受限水域,船桥碰撞安全风险大,桥区航道智能助航技术有助于提高桥区航道安全保障水平。分析了桥区航道通航风险因素以及水文气象分布规律,按通航规则将水域划分为预警、警戒、航道等不同区块,构建了桥区航行的船舶动态领域风险辨识模型。研发了自主检测船舶动态并向其播发防撞预警信息的装置,以及自动管理和运行软硬件设施的桥区航道船舶避碰智能助航系统。该系统已应用在福建省平潭海峡大桥桥区航道,有效改善了桥区水域的航道通航安全形势。     

岛礁海域导助航工程设计

岛礁海域地形复杂,常有山体遮挡,且狭口较多,航道转弯角通常较大,多条航道存在交汇,对船舶的航行非常不利.因此需要在岛礁海域设置符合当地水文和地质条件的助航标志,确保船舶航行安全.本文通过多个航标工程案例分析,提出岛礁海域航标工程的设计方法和关键技术问题的解决方案,可为类似航标工程设计提供参考.     

基于实船观测的大型船舶制动距离研究

实船观测了我国多个典型港口的大型码头199艘船舶的制动距离数据样本,对制动距离分别进行了大样本和小样本两次统计分析,提出了大型船舶制动距离的建议值,为规范修订提供了技术支持。     

导弹拖车防碰撞系统设计

针对导弹储存、测试、转运、打靶过程中,使用导弹拖车运输导弹容易出现导弹刮碰事故,提出了基于STC12单片机的防碰撞系统,设计了单片机控制器,超声波测距终端,无线通讯系统,电磁及液压刹车系统,实现了导弹拖车运输过程中对周围障碍物的实时测距,语音报警,自动刹车功能。     

组合导航系统在导航战中的作用

随着导航技术的发展，导航系统的种类越来越多，将多种导航技术组合形成组合导航系统是导航技术发展的一种必然趋势，也是迎接导航战挑战，提高导航作战能力，削弱敌方的导航能力，掌握未来战场的主动权的必然选择。介绍了导航技术和导航战，分析了美军导航战的发展现状，阐述了组合导航系统及其在导航战中的重要作用。     

关于港口光污染对视觉航标效能影响的探讨

近年来,随着城市建设进程的加快和高亮度照明的使用,城市亮化配套的景观灯等光源对港口安全生产带来一定的影响。文中通过以烟台港港口水域为例,分析港口水域光污染现状和研究进展,列举了常见的光污染源,分析和探讨了港口光污染对视觉航标能效的负面影响,进而更有针对性地提出如何正常发挥视觉航标能效方面提出应对策略。     

基于北斗/INS的移动型水质监测系统设计与实现

移动型水质监测系统由无人巡航船和陆面监控平台组成。无人巡航船利用"北斗一号"传输水质信息,利用"北斗二号"和惯性导航系统输出的导航信息。无人巡航船可实现自主移动、采集水质信息和发送信息;陆面监控平台可接收水质信息,该信息能在以Lab VIEW为环境开发的上位机软件上显示、存储和查询。对系统进行了测试,3个通信试验的平均丢包率分别为2.42%、2.5%和2.3%,通信丢包率低,无人巡航船运行轨迹和预设轨迹基本重合,能准确巡迹。     

网络数据融合技术在MITS中的应用研究

探讨了基于传感器网络的数据融合技术在海事智能交通系统(MITS)中的应用问题,为该领域的进一步研究提供一些有价值的思路和见解。基于目前研究遇到的困境,提出将MITS抽象成一个无线传感器网络(WSN),从而可在WSN环境下引入数据融合技术来研究海事智能交通系统中的各种信息处理问题,如船舶的定位与导航以及避碰等;紧接着,总结了现有定位、导航、避碰和船舶安全管理技术研究的现状并分析了存在的主要问题;针对基于GPS的MITS存在的种种弊端,结合各国卫星定位导航系统的建设现状,提出利用MITS内其它元素的信息和多源信息融合技术来实现船舶的相对定位和导航这一新思路;最后,从网络数据融合技术角度出发,具体指出了MITS网络融合系统构建时所必须考虑的一些基本问题,并给出该融合系统的一般性框架。