大数据挖掘在船舶通信网络安全预警中的应用

为了缩短船舶海上航行过程中通信网络安全的预警时间,确保船舶航行的安全性,提出大数据挖掘在船舶通信网络安全预警中的应用。利用数据采集工具包中的采集函数,设计船舶通信网络安全数据的采集流程,完成船舶通信网络安全数据的采集;基于船舶通信网络安全预警模型的构建过程分析,完成船舶通信网络安全预警模型的建立;最后通过船舶通信网络安全预警流程设计,实现了基于大数据挖掘的船舶通信网络安全的预警。仿真实验结果表明,基于大数据挖掘的预警方法相比基于态势感知的预警方法,发出预警信息的时间更短,具有较高的预警能力。     

云计算船舶通信网络的入侵特征提取与检测

为使处于航行状态下的船舶具备良好通信条件,设计一种新型船舶通信网络的入侵提取与检测方法。以云计算环境作为物理搭建背景,通过特征比对序列构建、粗提取算子确定的方法,完成船舶通信网络的入侵特征提取。在此基础上,利用Modbus TCP安全协议,构建基础的船舶通信网络检测证人链,并根据具体网络运行需求,分析所需遵循的检测率,完成云计算船舶通信网络入侵特征检测与提取方法的构建。实用对比结果显示,与常见处理手段相比,应用新型入侵提取与检测方法后,船舶通信网络的基础维护量得到稳定提升,单位时间内信息通量的最大值状态得到有效延伸,具备构建良好船舶通信条件的物理能力。     

基于CDMA网络的船舶在线式监控系统开发

在线式监控系统的功能是采集船舶的位置信息、机电设备的运行参数信息、船舶航行状态信息等,通过信息的分析和处理,获取舰船的实时工作状态,监控舰船运行状态是否存在异常.因此,信息的时效性对于舰船监控系统的性能有关键性的影响.CDMA是一种第三代移动通信网络技术,结合CDMA网络技术实现了移动舰船终端的准确定位,并结合CDMA...     

基于小波包——时间序列分析的水位调节器故障诊断方法

利用小波包—时间序列分析方法对舰用主冷凝器水位调节系统故障进行诊断，在实验中设置4种工作状态，采集了4种状态下的流量信号。对所采集的信号进行小波包分解消噪，通过时间序列分析方法获取每种状态的特征信息，利用Euclide距离判别系统故障。实验证明该方法的正确、有效性。     

多源信息融合的舰船通信网络可靠性分析

随着通信网络技术不断优化,船舶通信网络得到快速的发展,链路容量越来越高,通信网络可靠性研究逐渐成为人们关注的热点问题。当前,多使用舰船通信网络可靠性分析方法完成此部分研究过程,但此方法的数据分析能力较差,造成数据融合度不高的问题。因此,设计基于多源信息融合的舰船通信网络可靠性分析方法。根据多源信息融合层级使用Bayes估计法完成数据处理部分,实现通信网络数据融合分析。根据以上分析结果,使用完全状态枚举法,构建通信网络可靠性分析算法。将以上设计部分融入目前使用方法中,基于多源信息融合的舰船通信网络可靠性分析方法设计完成。根据实验结果可知,此方法的数据融合能力更为优秀,可靠性分析能力优于当前使用方法,可使用此方法弥补当前使用方法的不足,提升通信网络可靠性分析能力。     

CAN总线技术在船舶分布式水密门报警系统中的应用

随着船舶测控技术的发展,各类传感器在船舶分布式水密门报警系统中得到了广泛应用,传感器分布在设定好的监控节点位置,采集所需的各类物理数据,采集数据通过CAN总线传输至监控中心,在监控中心完成船舶机舱的数据分析,出现故障则发送报警信息。基于CAN总线技术的船舶分布式水密门报警系统能够实时监控机舱的运行状态,是保障船舶安全运行的重要系统。本文分析了整个系统的数据采集、传输、分析等功能模块,最后给出了仿真结果。     

5G通信技术的船舶航行状态远程监测系统

5G移动通信即第五代移动通信技术,具有更灵活、更高效的组网方式,同时其数据传输速度相对于上一代通信技术有了突飞猛进的发展。近年来,船舶移动通信技术不断发展,为了满足对海域内船舶的有效监控,采集船舶的航行状态信息,进而提高船舶的监管水平。本文率先将5G移动通信技术与传统的船舶远程监控系统相结合,设计了一种基于5G通信的船舶航行状态远程监测系统,并详细介绍了该监测系统硬件、软件组成和5G通信模块原理。     

VTS与AIS联合船舶物联网信息融合关键技术

随着船舶物联网技术的广泛应用,为船舶管控、状态监测、环境探测等提供了新的模式。船舶物联网的基础是AIS和VTS系统,单一系统的采集信息无法全面分析船舶运行状态,同时,多个系统的采集信息存在冗余相关,如何实现信息的有效融合,成为船舶物联网技术发展的关键。本文设计分布式船舶物联网信息融合模型,提出以灰色理论为基础的航迹关联模型和以Kalman滤波算法为基础的航迹融合模型,有效提高AIS和VTS系统间信息融合的效率和准确性,以及系统的可靠性和生存能力。     

基于小波包-时间序列分析的水位调节器故障诊断方法

利用小波包-时间序列分析方法对舰用主冷凝器水位调节系统故障进行诊断,在实验中设置4种工作状态,采集了4种状态下的流量信号.对所采集的信号进行小波包分解消噪,通过时间序列分析方法获取每种状态的特征信息,利用Euclide距离判别系统故障.实验证明该方法的正确、有效性.     

基于RFID技术的船舶分布式实时通信系统设计

传统船舶通信系统通信速率较差,难以精准进行数据处理和传输,使得船舶无线通信系统的实时性变差,覆盖的范围缩小。为了解决这些问题,提出了基于RFID技术的船舶分布式实时通信系统的设计方案。对船舶通信系统中央控制模块、定位信息的采集模块以及通信单元等模块进行优化处理,以便进行精准的数据采集和处理,简化系统操作流程,实现扩大该通信系统的覆盖范围,提高系统的收敛性能。经实验的结果表明,利用该方案能够有效地提高船舶分布式通信系统的速率和精度,提高系统运行的实时性。     

船舶保密系统的设计与实现

为了提高船舶通信中的信息安全性,进行船舶保密信息系统设计.提出一种基于椭圆曲线密码通信的船舶保密系统设计方法,采用二进制比特序列调制方法进行船舶保密信息传输的信息编码,根据Turbo码构造加密和解密密钥,运用椭圆曲线密码体制构造船舶保密通信的传输协议.在嵌入式Linux内核下进行加密算法加载,实现船舶保密系统优化设计.仿真测试结果表明,采用该方法进行船舶保密通信,数据的加密性较好,抗攻击和干扰能力较强,数据信息安全性得到提高.     

无线网络下船舶运行状态远程监控系统

为了提高船舶运行的稳定和安全性,需要对船舶的运行状态进行实时监测,设计无线网络下船舶运行状态远程监控系统,系统包括船舶运行状态特征采集模块、AD转换模块、总线传输模块、无线网络通信模块、集成控制模块和人机交互模块等,采用远程卫星通信和无线传感器网络组网技术进行船舶通信网络构建,基于H.323协议和IETF的SIP会话初始化协议进行船舶无线网络通信的信令设计。采用多点多线程控制方法进行船舶运行状态的监控指令的集中执行,在集成GCC编译环境中进行监控系统的应用程序开发和交叉编译,采用异构、层次化的中间件技术进行监控系统的软件平台设计,实现船舶监控系统的网络接入服务和状态实时监控服务。系统测试结果表明,设计的船舶运行状态远程监控系统能实时监测船舶的运行状态特征,系统自适应性和可靠性较好。     

基于无线传感网络的电子航标系统研究

提出了一种基于无线传感器网络(WSNs)技术的新型电子航标系统,该系统采用ZigBee技术,以无线传感器网络为数据传输链路,能够实现航标状态信息、潮汐、水文、气象、船舶航行状态等信息的采集.介绍了该系统的组成及工作原理,进行了通信距离与能耗关系分析,分析结果表明:在通信距离有限的情况下,每个网络节点的功耗,对于航标的太阳能供电系统是完全可以承受的.同时,该系统的网络节点具有低复杂度、低成本等特点,具有广阔的应用前景和推广价值.     

基于组态软件WinCC的深海绞车SCADA系统设计

在深海绞车收放缆绳过程中,缆绳张力受实时海况影响变化范围大,增加了电动绞车收放过程的危险系数。文章设计了深海绞车实时监控系统方案,方案采用Wincc作为监控核心,通过Profinet协议与PLC控制器通信,实时采集电动绞车的运行状态数据及报警信息,并与SQL数据库通信,把采集数据存储于数据库中。该方案既可以实时监控深海绞车的运行状态及报警信息,也可以通过访问数据库,查看深海绞车任一时段收放过程的数据,通过对数据的分析,为深海绞车的报警故障处理及控制方案的优化提供数据支撑。根据实际使用结果表明深海绞车SCADA系统设计合理、运行可靠,满足有关技术指标和使用要求。     

基于分布式采集技术的船舶配电监控系统

现代大型船舶多采用区域配电技术,对船舶设备重要参数的采集与传输也变得尤为复杂。针对现代船舶配电监控数据采集出现丢包错包率高、数据传输不便的问题,提出一种分布式采集数据的方法。该方法具有冗余机制,并采用多种通信方式集成于船舶配电监控系统。研究结果表明:基于分布式采集技术的船舶配电监控系统运行平稳、安全可靠。     

大数据环境下船舶航行异常属性采集方法研究

为了缩短船舶航行异常属性的采集时间,提高异常属性的采集效率,提出了大数据环境下船舶航行异常属性采集方法研究。在大数据环境下,将船舶航行异常属性的尺度空间函数展开,通过计算异常属性主曲率的大小,寻找船舶航行异常属性的边缘特征点,完成船舶航行异常属性特征点的提取。采用异常属性变异系数,得到了采集传感器节点的能量消耗,利用船舶航行异常属性采集算法的实现流程,实现了大数据环境下船舶航行异常属性的采集。实验结果表明,大数据环境下的异常属性采集方法与传统采集方法相比,异常属性的采集效率提高了46.05%。     

船舶通信网络安全风险评估云计算平台设计

以解决船舶通信网络安全风险评估问题,保障船舶通信网络安全为目的,设计船舶通信网络安全风险评估的云计算平台。从数据源内采集船舶通信网络相关数据并分别存储在不同类型数据库内,数据挖掘分析层分析所采集数据,构建由物理、软件、网络安全管理组成的船舶通信网络安全风险评估指标体系,利用风险评估模型获取船舶通信网络安全风险评估结果。船舶通信网络组件服务层将评估结果等以组件形式传输至船舶通信网络应用展示层内,向用户提供可视化结果查询等功能。实验结果显示,该平台能够准确评估船舶通信网络安全风险等级,保障船舶通信网络安全。     

基于数据挖掘的船舶异常行为检测研究

通过对船舶异常行为检测,提高对船舶的实时监测和模式识别能力,提出一种基于数据挖掘的船舶异常行为检测方法。采用并行分列式数据架构模型构建船舶行为特征分布数据库,提取数据库中的关联规则特征量,采用自相关匹配滤波检测方法进行船舶异常行为特征点的提取,实现船舶异常工况下的行为特征数据挖掘,实现船舶异常行为检测优化。仿真结果表明,采用该方法进行船舶异常行为检测的准确概率较高,数据挖掘的分类性较好,虚警较低,在船舶异常监测和状态分析中具有很好的应用价值。     

数据挖掘技术在船舶航迹拟合中的应用

近年来,针对船舶航迹拟合的研究日益增加。但原有船舶航迹拟合方法在使用中,常出现拟合结果与实际航迹相差较大的问题。因而采用数据挖掘技术展开优化,设计基于数据挖掘技术的船舶航迹拟合方法。在船舶中引用AIS系统,获取船舶行驶数据。采用数据挖掘技术中的模式挖掘算法对采集到的数据进行预处理。使用上述处理后的数据,构建船舶航迹拟合模型。至此,基于数据挖掘技术的船舶航迹拟合方法设计完成。构建实例测试分析环节,将此方法拟合结果与原有方法拟合结果和实际航迹进行对比,获取航迹相似度。通过对比可知,此方法相似度高于原有方法。由此可知,基于数据挖掘技术的船舶航迹拟合方法拟合效果更佳。     

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。