激光雷达和单目视觉船舶智能导航系统

以为船舶提供定位服务、障碍物检测和避障航迹规划服务为目的,设计基于激光雷达和单目视觉的船舶智能导航系统。系统船载子系统中,由卫星信号接收机接收卫星信号,定位船舶位置后,障碍物检测单元使用单目视觉传感器、激光雷达,检测船舶周围的障碍物信息和距离信息,通过CAN总线网络将2种信息传输至地面监控子系统。监控端把获取的信息和电子海图相匹配,标识船舶坐标信息,使用基于激光雷达的障碍目标测距方法完成障碍物测距,结合已知定位信息与障碍物距离信息,设计船舶航行指令,由CAN总线网络发送至船载子系统的航行控制单元,驱动航迹控制器控制船舶航行,完成船舶智能导航。仿真实验表明,此系统可实现船舶智能导航,导航应用时可保证船舶不与动态障碍物碰撞。     

北斗卫星船载导航信号并行捕获算法

信号捕获作为实现北斗卫星船载导航的第一阶段,也是最重要的一环,为此研究基于北斗卫星船载导航信号并行捕获算法,在短时间内捕获卫星信号,为船舶提供高精度的定位和导航服务。建立北斗卫星导航信号模型,依据模型生成的北斗卫星导航信号,采用傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）算法以及快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform,IFFT）算法,通过并行频率搜索和并行码相位搜索分别将伪随机码相位、载波频移的二维搜索变成一维进行并行搜索,获取北斗卫星信号的伪随机码和载波频移,实现北斗卫星船载导航信号并行捕获。实验结果表明,该算法可以成功地捕获船载导航信号,并且捕获耗时短;对船载导航信号的载波频率估计误差小。     

船舶通信终端远程导航监控技术

随着船舶运输行业的飞速发展,船舶航行安全面临着日益严峻的挑战,因此对船舶通信远程导航监控技术的要求也逐渐增高。但由于当前船舶导航定位雷达存在较多局限性,难以满足精准定位、准确导航的系统设计要求。因此结合软件技术和航空雷达技术对船舶导航监控系统进行优化和设计,以便解决当前船舶通信终端远程导航监控系统中存在的盲区问题。基于以上背景,结合GIS技术对船舶通信终端远程导航监控覆盖系统进行设计,以便对船舶位移雷达配置信息进行提取和配置,从而达到精准及时的显示船舶航行监控信息,保障船舶在航线上准确航行的设计目标。为检测该方法的实用性针对系统动态的管理雷达导航监控功能进行仿真实验,实验结构证实该系统可有效达到对船舶航行通信远程导航监控进行精准动态模拟的效果,可为船舶航行航线数据进行稳定的监控,对航行数据误差进行精准分析。由此证实船舶通信终端远程导航监控系统对航运事业远程自动导航监控系统有着重要的指导意义。     

综合船舶导航集成系统中的云平台架构设计

定位导航系统是海上电子信息系统关键设备之一,其定位时效性与精度影响海上航行安全。现有海上导航定位技术有GPS、北斗卫星、红外信号及雷达信号等,传统单机处理模型已经不能满足综合导航集成系统的信号处理性能要求。本文设计了基于云平台架构的综合船舶导航集成系统,研究一种面向服务的私有云架构,最后进行了仿真。仿真结果表明,设计的综合导航系统精度和时效性优于传统导航系统。     

国家标准“卫星导航船舶监管信息系统”正式获批

国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会日前批准79项国家标准,其中大连海事大学与重庆市地方海事局联合编制的国家标准"卫星导航船舶监管信息系统"三部分,即 :GB/T 26782.1-2011卫星导航船舶监管信息系统第1部分 :"系统组成与功能定义";GB/T 26782.2-2011卫星导航船舶监管信息系统第2部分 :"系统信息交换协议";GB/T26782.3-2011卫星导航船舶监管信息系统第3部分 :"船载终端技术要求"正式获批,并于2011年12月1日起正式实施。     

第四代船舶计程仪展望

船舶计程仪已经历了三个发展阶段,从水压式计程仪、电磁式计程仪到声纳计程仪。随着卫星导航定位技术的发展,相信全海域、全天候的第四代船舶计程仪不久也将问世。北斗卫星导航定位系统将在任何气候条件下,提供可靠精准的定位、测速和授时服务,为水上航行舰船提供精确的导航定位与安全保障。     

多功能北斗船载导航终端信号偏差实时监测方法

传统北斗船载导航终端信号偏差监测方法存在时延长、监测实时性较差问题,为此设计新的多功能北斗船载导航终端信号偏差实时监测方法。建立多功能北斗船载导航终端信号模型,在此基础上,通过线性搜索算法捕获多功能北斗船载导航终端信号,并对其实时跟踪,完成多功能北斗船载导航终端信号偏差的实时监测。通过对比实验结果可知,与传统方法相比,提出的监测方法时延更短,具有更强的实时性,验证了所提方法的优良性能。     

计算机辅助处理技术在船舶智能导航系统中的应用

船舶导航系统是船舶航行控制系统体系中重要的组成部分。智能导航系统通过对捕捉信号图像的分析与计算,为船舶航行路径控制提供准确数据。为了进一步提升智能导航系统的图像分析精准度,提出计算机辅助处理技术在船舶智能导航系统中的应用。通过计算机辅助技术对导航信号进行信号参数计算,得到信号图像中的转换变量。根据计算值对图像中的变量进行二值图像分割计算,清晰导航目标图像;最后对图像中的风险源进行检索,得到最佳导航路径。为了证明设计的有效性,通过使用前后数据的对比实验,证明提出的计算机辅助处理技术,具有提升智能导航系统导航定位精准度的作用。     

高转速导航雷达远程终端系统设计

船载高转速导航雷达的性能良好,可以在短时间内对舰船周围的目标进行探测,并获取高精度的目标数据,同时可能获取来自导航卫星的数据信息,辅助舰船制定合理的航行路径。本文的主要工作是设计一种高转速导航雷达的船载远程终端系统,主要包括高转速导航雷达的硬件系统和软件系统两部分,其中,软件系统又介绍了基于OpenGL图像处理技术的程序设计,具有重要的实际应用意义。     

船载AIS和导航雷达在使用中应优势互补

此文通过对船载AIS和导航雷达的功能，特点的分析，指出为保障船舶的安全航行，航海人员在实践中应充分利用和发挥船载AIS和导航雷达的优势，互为补充。     

北斗卫星导航系统的船舶监控应用及展望

自从2012年底正式系统运营以来,中国北斗卫星导航系统（BDS）在船舶领域发展迅猛,其精准定位和短报文收发能力,将导航和通信有机融合在一起,为海洋航行提供了极大的便利。我国的海洋渔业、远洋执法等部门,都将北斗系统作为重要的导航通信手段之一。文中向读者介绍了北斗卫星导航系统的发展现状,以及在船舶监控管理方面的系统应用,并结合船舶导航设备的不同应用场景,展现了北斗卫星导航系统在船舶通信领域的强大生命力。     

船载多制式综合导航终端设计方案介绍

随着导航技术、通信技术的发展成熟和使用成本的降低,将导航、位置服务应用于船舶管理已成为发展趋势。应用导航、通信技术不仅可以提高船舶行驶效率,方便海运出行,对于特殊船舶的监管也具有重要意义。本文所实现的船载多制式综合导航终端兼容GSM/GPRS、WCDMA、北斗卫星、海事卫星并具有导航服务、位置监控服务和行驶数据采集记录服务。     

基于人工势场法的船舶自动导航算法设计

在船舶的自动化导航系统中,结合了GPS和北斗导航技术,通过2种定位系统的数据融合,能够实现非常高精度的位置定位和导航服务。但是在陌生水域航行时,船舶依然可能会面临定位失败的问题,从而给船舶的安全航行带来严重的安全隐患。本文主要研究了人工势场法在船舶定位导航领域的应用,通过人工势场技术,船员能够快速对导航的位置信息进行监测,极大增强了定位的精度,特别是融合了导航算法后,能够实现自动化智能航行的功能。     

船用计程仪信号设备的虚拟检测技术系统设计

船用计程仪信号设备是专门负责船舶航行速度和航行里程测量的仪器,计程仪通过信号发送模块将速度、位置信息发送到船载导航、驾驶等相关设备,对船舶导航和维护等具有重要意义。为了解决船用计程仪信号设备在故障检测方面的难题,提高检测的精度和自动化程度,本文结合LabVIEW虚拟仪器技术,用计算机软件代替硬件,研究一种新型的船用计程仪信号设备的虚拟检测技术。     

全球首个海上电子导航系统投入使用

全球首个电子海上导航服务系统(e-Navigation)“韩国版e-Navigation”已建成投入使用。韩国海洋水产部宣布,从1月30日开始,启动能够支持船舶安全航行的海上导航服务系统。全球首个电子海上导航服务系统(e-Navigation)“韩国版e-Navigation”已建成投入使用。韩国海洋水产部宣布,从1月30日开始,启动能够支持船舶安全航行的海上导航服务系统。海上导航服务系统是将信息通信技术应用于船舶航行技术的新一代海洋安全综合管理系统。其如同汽车导航仪一样,可向海上航行船舶提供海上交通状况和事故信息、气象信息等,并告知碰撞触礁等危险状况,是国际海事组织(IMO)为预防占整个海洋事故84%的人为过失引发的船舶事故,而采用的以大数据应用为基础的智能海上交通系统。该系统通过将复杂而又分散的各种海上、航行信息进行数字化和标准化。     

基于AIS-R模式的船舶定位系统研究和实现

目前,船舶无线电导航单纯依赖卫星导航系统存在安全隐患。为了保证沿海航行安全,国际海事组织(IMO)制订的世界无线电导航计划中号召世界各成员国研究基于船舶自动识别系统(AIS)测距定位的陆基无线电导航系统,并在多次技术会议中提议将强制船舶安装天基和陆基双备份定位导航系统。本文基于中国沿海已经布设完善的AIS岸站,通过测量岸站的无线电信号实现自主定位,不仅能够满足IMO未来将强制使用天基和陆基双备份定位系统的履约需求,而且利用现有AIS系统和设备就能够达到陆基定位系统的功能要求。     

基于双模定位和射频识别技术的内河船舶身份识别系统设计

为寻求更加便捷、更加符合内河水运发展的监控方式,指出船舶自动识别系统(AIS)在内河航道小型船舶应用受限,无法很好地实现船舶监控的问题,提出基于双模(GPS/BDS)定位和射频识别(RFID)技术的内河船舶身份识别系统(R-AIS),并分析其为海事监管部门、船主、船闸调度中心等3类服务对象分别实现船舶位置定位、周边船舶身份自动识别和协助船舶便捷过闸功能,发挥船载终端的功能、实现岸基终端信息交互、优化船载终端供电系统。R-AIS可为船舶监管提供有效的监控手段,提高船舶的过闸效率,促进内河水运事业健康、安全、快速地发展。     

基于北斗上行信道和GNSS的远程控制系统电磁兼容设计

北斗导航定位系统是我国自主研发的一种全球定位和导航系统,被广泛应用在船舶的监控系统和自动识别系统AIS中,本文研究的重点是基于北斗导航系统的上行信道和GNSS差分系统的船舶远程控制系统。由于导航卫星的信号传输过程中受到电磁干扰以及卫星定位的偏差,船舶远程控制系统中的信号存在着一定的误差,为弥补系统的定位误差,本文针对船舶远程控制系统的电磁兼容进行优化和探究,并设计了电磁兼容控制器,详细介绍系统中电磁兼容控制的原理。     

船舶通信系统的数据链传输控制方法研究

船舶在广阔的海洋中航行时,需要借助导航卫星和通信卫星进行定位,确保能够在洋面安全航行,因此必须保证船舶的通信系统始终处于正常状态。常见的船舶导航通信设备都采用了集成化的设计方式,能够同时完成数据的收集和传输,速度非常快。本文主要研究了通信系统在高速数据传输状态下的稳定性和数据链传输控制方式,进一步降低数据控制过程中产生的随机错误,提升通信系统的整体数据传输速度,并有效降低通信故障发生的概率。     

交通部海事局要求部分沿海航行船舶配备船载自动识别系统

为加强沿海航行船舶的安全管理，提高船舶安全航行的技术条件，改善沿海通航秩序，交通部海事局决定对部分沿海航行的船舶安装船载自动识别系统（AIS）。