基于航迹推演的船舶动态智能避碰方法

针对受限水域船舶动态智能避碰问题,将航迹预测与改进速度障碍相结合,提出一种船舶动态智能避碰方法。建立两船相对运动模型并实时计算船舶避碰运动参数,基于三自由度船舶操纵运动数学(MMG)模型和Kalman滤波算法分别预测本船(OS)和目标船(TS)下一时刻运动状态;然后结合《国际海上避碰规则》(简称《规则》)、良好船艺、航迹预测模型、速度障碍算法和航向控制系统等分析设计船舶动态智能避碰决策模型;通过仿真试验验证动态智能避碰决策模型的可行性和有效性。结果表明：该算法可满足受限水域两船和多船复杂会遇局面下船舶智能避碰,实现动态避碰条件下的船舶安全航行。     

规则约束下基于深度强化学习的船舶避碰方法

为减少因人为操作不当导致的船舶避碰事故,提高船舶航行的安全性,提出一种基于深度Q网络(Deep Q Network, DQN)强化学习方法的船舶智能避碰算法。依据船舶间实时获取的航行状态信息,从全局角度构建智能避碰算法深度强化学习状态集;在对《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)进行充分理解的基础上合理量化部分COLREGs,综合考虑航向跟随、船舶碰撞和规则符合等因素,设计船舶智能避碰DQN算法奖励函数,保证避碰决策安全有效且满足避碰规则的要求。分别针对两船和多船会遇场景进行仿真试验,结果表明:该方法可使船舶在COLREGs的要求下有效避让来船,为船舶智能避碰技术的研究提供参考。     

船舶自动避碰仿真平台的构建与测试方法研究

船舶避碰智能决策的自动生成是实现船舶自动避碰的关键技术之一,如何利用船舶操纵模拟器技术来检验现阶段的研究成果是值得研究的课题。根据船舶避碰智能化方法的研究现状,简述船舶避碰智能自动化方法的基本思想;着重论述基于船舶操纵模拟器技术的“航行安全及自动避碰(NSACA)仿真测试平台”的构建及其实现船舶自动避碰仿真试验的方法;并列举一个典型的仿真试验示例加以分析。试验结果表明:该平台已实现了宽水域船舶避碰决策自动生成与避碰过程自动监控的测试,不失为一种行之有效的测试方法;与实船试验相比,这种测试方法具有灵活高效、安全性和经济性等优点。     

舰船避碰系统研究综述

船舶避碰一直是一个颇受关注和亟需解决的问题.船舶避碰领域的研究始于20世纪50、60年代.船舶避碰系统是一个由人、船舶、环境组成的涉及到船舶操纵性能、助航仪器、交通环境、有关国际规则规定,以及会遇双方船舶驾驶员心理、生理和行为特性等个人因素影响的复杂系统.本文概述了船舶避碰系统的组成及研究现状,重点讨论了舰船避碰智能专家系统的设计和目前面临的难点,最后介绍了几种典型舰船避碰系统,并展望了舰船避碰系统的未来发展趋势.     

基于模型预测控制的船舶自主避碰方法

针对海上多船会遇情况下的船舶自主避碰问题,提出一种基于船舶运动数学模型的开阔水域船舶自主避碰方法.该方法利用模型预测控制(MPC)算法,在考虑船舶操纵性和避碰规则的条件下,采用模糊数学理论分析船舶航行过程中的碰撞危险度,进而构建避碰算法的评价函数,实现船舶自主避碰.仿真结果表明,该算法能解决开阔水域多船会遇情况下的船舶自主避碰问题,验证了算法的有效性.     

船舶自动避碰方法的研究

本文提出了利用框架式专家系统与数理分析相结合的仿人智能避碰方法,经过计算机仿真表明,实现了海域无约束船舶避碰方案的自动编制,为船舶自动避碰系统的研究迈开了可喜的一步     

单船避碰智能决策的生成与优化方法

两船会遇是海上最常见的船舶交会态势，其避碰知识库是船舶自动避碰方法研究中动态避碰知识库的一个重要组成部分，本文首先简述船舶智能避碰的策略，再讨论两船会遇态势的划分原则及其分类，然后着重讨论宽水域单船智能避碰决策的产生与优化方法。     

三维显示在船舶避碰智能决策中的应用研究

船舶避碰智能决策技术作为解决航海安全的有效方法,受到越来越多的关注。本文对船舶避碰智能决策系统进行研究,首先介绍智能避碰模型,然后给出避碰时机选择方法和分布式避碰决策方法,最后为船舶避碰智能决策系统增加了三维显示功能,着重介绍三维显示在避碰系统中的应用。     

船舶避碰对策优化原则

船舶避碰始终是航行安全研究领域的热点问题和难意问题.它涉及船舶条件、船员条件及通航环境等诸多因素的影响.船舶避碰技术已由"经典避碰"(几何避碰和雷达避碰)发展到‘智能避碰"(目前日本等国正在率先研制开发)--计算机集成驾驶系统的自动避碰.但无论何种避碰,都基于对避碰信息的有效采集和正确处理.     

自动雷达避碰决策系统研究及程序设计

本文从研究自动雷达避碰决策系统出发,对现行的避碰理论作了较好全面系统的运用,并对其不足给出了修订意见。在ARPA能够自动探测和自动跟踪目标的基础上,提出了自动雷达避碰决策系统的概念图,确定了自动雷达避碰决策的具体方案。并在IBM—PC机上编制程序做了模拟实验,经检验方案可行。在本研究中,考虑到目前船舶大型化、高速化等因素,与以往避碰决策研究中设计的避碰方案所不同的是,本文计入船舶操纵特性(主要指旋回特性及惯性)的影响,为此推导出简化的操纵延迟时间公式,以此等效船舶的旋回过程及惯性。确定的避碰方案除着重遵守国际避碰规则外,重要的是借鉴了优良船艺的海上避碰经验,综合利用了现有避碰理论的合理因素,并将人的行为方式考虑到避碰决策中。本文还建立了夏航时刻的数学模型。     

半潜式平台定位系泊控制试验系统设计与应用

采用三台模型锚机和一台实物锚机模拟半潜式平台定位执行机构,建立了锚链索动力学模型、锚机动力学模型和平台系统数学模型,运用自动定位控制算法控制平台的位移。将变频技术、PLC控制技术和工业以太网技术应用在系泊控制试验系统中,提高了自动化程度、工作效率和可靠性,对半潜式平台的国产化研制具有重大意义。     

关于港口管道运输控制系统建设的难点和若干建议

针对港口管道运输中遇到的难题,结合秦皇岛港实际情况,提出利用计算机技术和PLC技术,以PC为中心的集散式控制的自动化控制系统建设.分析了港口自动控制中遇到的难题.从5个方面介绍了自动控制系统建设的建议,可供参考.     

水下平台进水下潜过程的稳定性控制

介绍了某型水下平台的压载水系统组成,分析了其进水下潜过程的工作特点,结合静力学原理对平台进行分析和建模。针对进水控制系统为MIMO型且存在多变量耦合,采用模糊解耦的方法进行解耦分析,提出了一种基于模糊控制算法的平台进水下潜过程稳定性控制方法。经Matlab仿真表明,这种控制方法能够满足平台自动进水下潜过程的稳定性以及快速性要求。最后,通过实际系统水下试验进一步验证其可靠性。     

自动监控系统在振冲法地基处理工艺中的开发与应用

为了确保振冲法地基处理工艺的施工,确保振冲资料真实可靠,振冲自动监控系统应用而生。介绍了振冲法的概念、振冲自动监控系统的工作原理和关键技术难点首重介绍了该项目的研发和研究成果。振冲自动监控系统是集通信技术、IC电子理论计算机系统操作软件编译方法及工程机械技术于一体的产品。对振冲现场起到了很好的监控作用。     

内河船舶柴油机数字化最佳转速控制系统研究

应用PLC及数字控制技术,用软件取代大量船舶柴油机自动控制系统中的硬件设备.兼顾自动控制系统动态过程的品质指标和柴油机工作时的安全与可靠性指标,实现对内河船舶柴油机的最佳控制.     

基于单片机控制的新型船用智能保温系统设计

文章介绍了一种船用新型低品位废热保温系统的自动温控部分,应用单片机AT89S52设计出一种基于DS18B20的数字温度控制系统的硬件和相应的软件,实现了该系统的温度自动调节。     

浮船坞沉浮自动控制系统的设计和实现

为了提高浮船坞的自动化程度,本文针对某浮船坞,开发了浮船坞沉浮自动控制系统,主要对系统的总体设计、控制程序和监控软件进行了详细阐述。通过在浮船坞上的实际应用表明：浮船坞沉浮自动控制系统能够使浮船坞的沉浮过程更可靠、更快捷、更平稳。     

船舶中央空调自动控制系统研究

针对船舶中央空调系统设计一种基于组态软件的自动控制系统,该系统由上位机（工控机）和下位机两部分组成,工控机可以显示被监测对象的参数,控制指令也可由工控机下达。而且PLC可以接受监测参数的信号,输出控制信号给执行机构,由执行机构动作,完成中央空调系统的自动控制。     

煤炭采样系统自动控制研究

近年来由于对煤采样的要求提高和流量吨数的增大,煤采样设备已由原始采样机械发展成为多级采样系统,自动控制显得尤为重要。介绍了二级煤炭采样系统的自动控制原理及其采样系统的设计,指出采用该采样系统,可以大大提高采样工作效率,采样精度更准确,经济效益可明显提升。     

海上航行横向干货补给系统仿真

在分析张力作动筒高架索恒张力控制系统性能、货物滑车在高架索上的运动状态和货物滑车全程自动传输控制系统性能的基础上,建立了海上航行横向干货补给系统的数学模型,利用Matlab/simulink软件建立了仿真模型。通过对高架索恒张力系统性能和货物滑车全程自动传输控制性能仿真,表明建立的仿真模型是可行的,货物滑车采用PID控制方式传输是稳定的,在高海况下能按照预设好的传输速度从补给船传输到接收舰,但采用梯形加减速控制方法不利于滑车的平稳传输。