舰船智能导航显控界面交互设计与应用

为提升显控界面的交互效果,确保舰船航行安全,提出舰船智能导航显控界面交互设计与应用。利用PS平面软件或Axure软件,绘制显控交互界面元件;在Axure软件内,以最大元件间距、最大视觉注意等级与最大隐喻度为目标,建立绘制显控交互界面元件布局模型,通过灰狼搜索算法求解该模型,得到绘制显控交互界面元件布局结果;在布局后的界面内加入交互用例,实现显控界面交互原型设计。若符合交互需求,则完成显控界面交互设计,反之修改界面布局方案。实验证明：该方法可有效布局显控交互界面的元件,并符合人眼的视觉需求;应用该方法后,操作人员操作显控界面时的反应速度较快,θ波功率较低,该方法可有效降低操作人员的脑力负荷,具备较优的交互效果。     

基于人因工程理论的潜艇动力舱布置量化评价方法研究

应用人因工程理论,建立基于艇员人工操作失误的失误树。以该失误树为模型,通过潜艇典型动力舱室显控台人机工效设计分析,研究该显控台存在操纵面板布置和界面设置等技术缺陷,最终建立一套基于艇员人工操作失误的动力显控台人机工效量化评价方法。     

基于人因工程理论的潜艇动力舱布置量化评价方法研究

应用人因工程理论,建立基于艇员人工操作失误的失误树。以该失误树为模型,通过潜艇典型动力舱室显控台人机工效设计分析,研究该显控台存在操纵面板布置和界面设置等技术缺陷,最终建立一套基于艇员人工操作失误的动力显控台人机工效量化评价方法。     

船舶居住舱室智能布局优化设计方法研究

船舶居住舱室布局优化是一个多目标优化问题,由于居住舱室布局方案评价指标的多态性及模糊性,不利于船舶居住舱室布局方案的自动评价及优选。论文基于改进遗传算法建立船舶舱室布局优化数学模型,综合考虑舱室的采光性、舒适性等因素采用能量法实现舱室内待布置物的自动布局,并得到多个可行方案;最后,利用本文提出的船舶居住舱室有效活动空间利用率的概念,通过计算各个可行方案的舱室有效活动空间利用率,选出最优方案。仿真实验证明：该方法可行、有效,优化结果令人满意。     

基于矩不确定分布鲁棒优化的船舶舱室布局设计

船舶舱室布局所涉的评价指标通常具有不确定性,诸如环境载荷等参数通常以不确定性的随机变量形式参与计算,且其概率分布的期望及方差等指标往往也是不确定的。本文采用矩不确定分布鲁棒优化方法,解决含矩不确定参数的船舶舱室布局min-max优化问题。将各舱室的全局位置参数、相对位置参数和质量分布参数加权整合为目标函数,建立全船范围内的舱室布局DRO-MU优化模型,采用拉格朗日对偶原理将其转为确定的半定规划问题以便求解。算例验证了本文方法的合理性与优越性,该方法针对性地用于解决含矩不确定参数的船舶舱室布局问题具有鲜明特点。     

载人潜水器舱室设备智能布局设计方法研究

载人潜水器舱室设备智能布局是一种基于知识的智能化过程,以往的载人潜水器舱室 CAD 系统通常采用交互式输入和修改,不能从全局最优化的思想支持载人潜水器舱室设计全过程。将智能技术引入系统载人潜水器舱室布局设计方法中,可以推动船舶智能设计、智能制造、智能工程的全面发展。论文在研究遗传算法的基础上,提出了基于Pareto的PGA算法进行多目标优化计算,建立载人潜水器舱室布局优化数学模型,并使用 PGA 进行求解。经设计委托方评审,获得的计算结果符合设计要求,该方法使整个项目的设计效率明显提高。     

船舶舱室色彩搭配对船员工效影响研究

为了研究船舶舱室色彩对船员工效的影响,测试了六种不同舱室色彩环境下人员的视觉工效、认知工效和行为工效等数据,分析了人员工效指标随不同舱室色彩环境的变化。利用TOPSIS法和聚类分析二种方法综合评价了不同舱室色彩环境对工效的影响,依据工效指标给出了六种实验色彩的优化排序。     

基于SLP和遗传算法的容积型船舶内部舱室位置布局设计优化

针对容积型船舶内部舱室位置布局设计优化这一复杂多目标组合优化问题,在对其进行理论阐述的基础上,综合运用启发式方法中的SLP方法和智能算法中的遗传算法(GA)对其进行问题分析与优化求解,并详细阐述模型建立、SLP分析以及GA优化的过程。同时,以船舶生活区内部舱室位置布局设计优化为实例,对该方法进行了论证。结果表明,该方法具有一定的可行性和有效性。     

AR技术下船舶显控界面交互设计

针对当前船舶航行过程中,航行状态界面展示效果不佳,图像模糊的问题作出研究,提出AR技术下船舶显控界面交互设计方法。结合AR技术进行船舶航行状态的三维图像模拟,为保障图像模拟质量,通过改善显控界面设备性能,完善数据处理功能,提高界面显控效果。最后通过实验证实,AR技术下船舶显控界面交互设计方法在实际应用过程中具有更高的清晰度,充分满足研究要求。     

基于计算机视觉技术的舰船上层舱室模型构建

在构建舰船上层舱室模型时,现行的一些构建方法扫描的空间数据过于稀疏,导致模型的精细度不足。面对这一情况,提出基于计算机视觉技术下舰船上层舱室模型构建。利用计算机视觉技术构建双目视觉结构,使用双目视觉结构扫描,定位舱室位置,获取舱室三维空间数据,将数据输入到SolidWorks软件中,构建舱室外表面,划分内部布局,定义舱室内典型舱段的结构框架,在此基础上,构建舱室内部模型,将其与外表面模型相结合,实现舰船上层舱室模型整体的构建。实验结果表明:设计的计算机视觉技术下模型构建方法三维空间数据配准时间短,配准精度高,构建的模型精细度更高。     

基于CAN总线技术的船舶舱室视觉监控系统研究

我国是世界上船舶数量最多的国家之一,并且船舶运输在我国经济中扮演着不可替换的角色。对船舶舱室的有效监控可以有效降低船舶运输风险、减少船员的巡查工作等。传统视觉监控方案使用485通信,存在数据传输容易错乱、系统可能会崩溃等缺点,本文提出了一种基于CAN总线技术的船舶舱室视觉监控系统,系统包括视觉监控节点、CAN总线、监控中心等,监控节点以DSP 28335为核心,对硬件电路进行了详细设计,并给出了几种硬件的抗干扰措施。     

船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法

传统船舶推进监控系统终端显示界面普遍存在用户体验感较差的问题。基于此,优化船舶推进监控系统终端显示界面交互设计方法。结合虚拟现实技术进行虚拟终端显示界面设计,设计手势交互指令,利用训练好的分类器进行手势识别,通过手势实现人与船舶推进监控系统的非接触式交互。结果表明,所设计的船舶推进监控系统终端显示交互界面的体验感度量结果为良好,新的交互设计解决了传统显示界面交互设计存在的问题,可以让用户产生真实环境的感受和体验。     

基于统计能量分析的船舶舱室噪声研究

基于统计能量分析方法,探究了损耗因子对舱室噪声的影响,并基于实船损耗因子开展了船舶舱室噪声研究。基于统计能量分析方法,建立多舱段典型船舶结构模型,分别施加不同类型的激励载荷,计算并分析了损耗因子对舱室噪声仿真计算结果的影响;针对某船舶进行舱室噪声预报分析,并与实船舱室噪声测试结果比对,验证了舱室噪声预报方法的准确性。在此基础上,通过舱室噪声分布和舱室噪声主导分量分析,探究了船舱室噪声的分布规律,给出船舶噪声控制措施。研究表明,损耗因子对噪声预报结果影响较大,实船测试损耗因子对舱室噪声预报具有重要影响;不同类型设备对舱室噪声影响差异较大,需根据实际情况采用不同的噪声防护措施。     

船舶机舱危险行为智能视觉监控系统

为实现对船舶舱室的智能化管理,设计船舶机舱危险行为的智能视觉监控系统。在ZigBee监控框架中,按需连接智能复位电路和视觉服务器,完成监控系统的硬件运行环境搭建。根据Linux监控内核的移植标准,连接视觉服务器获取的监控数据,完成监控系统的软件运行环境搭建,结合所有硬件执行设备,实现船舶机舱危险行为智能视觉监控系统的顺利应用。对比实验结果表明,在特定指标环境下,应用智能视觉监控系统可在最短时间发现船舶机舱内的危险行为,并对其进行精准的定位监控,有效解决现有技术手段在船舶舱体智能化管理方面存在的问题。     

综合电力系统电力推进分系统集控台设计

针对舰船综合电力系统应用的推进分系统,设计了基于PLC和触摸屏的推进分系统集控台,该集控台主要用于推进电机和推进变频器运行状态机旁监控及综合电力系统能量管理推进显控台遥控间通讯.对集控台硬件、软件、通讯设计进行了详细说明,给出了PLC推进分系统启动、调速、停车流程;综合电力系统现场运行结果表明设计的集控台可以有效的监控...     

基于几何声学的船舶舱室声学设计方法北大核心CSCD

[目的]为了在船舶舱室的众多噪声传递路径中选取最佳噪声控制位置及控制措施,[方法]基于几何声学理论中的声线跟踪法,考虑舱壁声透射的作用,提出声线搜索法。模拟船舶多舱室声场的分布,计算舱室声压。通过搜索目标舱室的供能声线,计算不同位置舱壁对目标舱室噪声的声灵敏度,根据灵敏度计算结果,设计船舶舱室降噪方案,优化舱室中高频噪声。[结果]利用该方法优化典型舱室噪声,噪声降低了7.3 dB。[结论]通过与统计能量法的对比分析,验证该方法可行,可指导船舶舱室降噪精细化设计。     

基于几何声学的船舶舱室声学设计方法

[目的]为了在船舶舱室的众多噪声传递路径中选取最佳噪声控制位置及控制措施,[方法]基于几何声学理论中的声线跟踪法,考虑舱壁声透射的作用,提出声线搜索法。模拟船舶多舱室声场的分布,计算舱室声压。通过搜索目标舱室的供能声线,计算不同位置舱壁对目标舱室噪声的声灵敏度,根据灵敏度计算结果,设计船舶舱室降噪方案,优化舱室中高频噪声。[结果]利用该方法优化典型舱室噪声,噪声降低了7.3 dB。[结论]通过与统计能量法的对比分析,验证该方法可行,可指导船舶舱室降噪精细化设计。     

面向维修性增长的船舶典型舱室布局优化方法

在进行船舶舱室布局的过程中,针对船舶舱室布置过程中主要考虑设备功能性需求而维修性考虑不充分的情况,通过分析维修性设计要求,结合船舶舱设备布置特点,建立面向维修性增长的船舶典型舱室布局问题的数学模型,根据相关规范要求设置约束条件及目标函数,选取某型船的主机舱,利用剩余空间分割法对该机舱设备的随机布置方式进行规划,运用粒子群算法进行优化求解,可有效提高船舶舱室的维修性设计水平,研究成果可为船舶舱室的布置提供参考.     

自适应遗传算法在船舶线路布局中的应用研究

随着船舶自动化控制技术的发展,船舶的各种线路控制网络也日益复杂,尤其是计算机设备控制网络和通信导航网络的布局要求变得越来越高,其抗干扰能力受布局结构的影响非常大。在研究现代化船舶的舱室结构特点后,提出一种基于自适应遗传控制算法的线路布局优化模型。通过对实际的船舱线路布局需求进行数学建模,对算法的性能优化提出改进措施。仿真实验结果表明,本文的优化算法能有效提高线路网络的稳定性能,同时能够降低线缆布局成本,便于大范围推广使用,具有良好的应用前景。     

船舶工程中智能优化算法的应用研究

在对船舶进行工程设计时,往往需要重点考虑电气管道和通信网络的布局,同时还要兼顾各个舱室的功能都要得到充分发挥,不会互相产生干扰。本文重点研究船舶的机舱布局特点,并利用粒子群优化算法实现智能布局优化,对机舱系统中的动力传输模型和负载电机控制进行建模与仿真。仿真结果表明,此优化算法能够有效实现对船舶机舱的控制,降低其在船舶工程实现上的难度,提高动力传送的效率。