多目标遗传算法在船舶网络资源调度中的应用

海上无线网络作为船舶导航、通信的媒介,其信道质量和信号传输效率有着重要意义,由于海上无线通信网络无法建立基站且船舶不断的移动位置,因此,提高船舶无线网络资源的利用率,合理的调配无线网络资源是一项热点研究。本文介绍一种基于多目标遗传算法的船舶网络资源调配方法,分别从算法原理、资源调度流程以及仿真测试等方面进行介绍。     

WIMAX技术在船舶交通通信中的应用分析

现有海上船舶通信系统带宽窄、频带利用率较低,同一时刻能够建立的上行和下行链路数量有限,随着船舶数量的增多及任务执行频率的增加,现有的通信系统容量已经成为船舶通信的瓶颈。WIMAX技术作为最新的第4代无线通信技术,具有频带利用率高、频率覆盖范围广以及和现有船舶通信系统兼容的特性,能够扩展现有通信系统的信道容量。本文在研究现有的船舶通信系统及海上环境特性的基础上,给出基于WIMAX的海上无线网络规划算法,并进行仿真。     

数学形态学在舰船监测中的应用

随着舰船制造工业的进步,大型、高速舰船的数量呈指数式增长,从而造成了水上交通密度高,事故频发等问题。此外,军事舰船性能的提高也对国家领海监管和防卫提出新挑战。因此,必须提高海上交通监管水平和舰船监测技术。目前常用的海上船舶监测技术主要有AIS船舶自动识别系统、雷达探测系统等,传统的舰船监测技术都有自己的局限性。本文针对舰船监测系统的现状,提出一种基于数学形态学的船舶红外图像处理技术,对海上交通监管和舰船监测等领域有一定的实际应用价值。     

海上船舶短波通信系统的链路设计和功率速率控制技术研究

海上舰船的短波通信方式具有稳定性高、船舶功率低、成本低等优点,是海上船舶近距离通信的重要方式。传统船舶的短波通信受到通信协议的限制,无法满足船舶日常通信过程中对数据量和传输速率的要求,针对这一问题,本文开发了一种新型船舶短波通信系统,引入了第三代数据传输协议,并对该短波通信系统的工作原理、功率控制和链路设计等内容进行介绍。本研究开发的短波通信系统能够显著提高通信系统的数据传输容量和速率,有重要的实际应用价值。     

基于物联网技术的船舶异构网络切换信号预测的研究

无线通信技术和物联网技术迅速发展,船舶移动异构通信网络建设引起了广泛关注。船舶移动异构通信网络支持智能化和多模式通信,可以显著提高海上船舶与岸上基站、海上船舶之间和海上船舶与作业平台的通信能力。本文针对船舶异构无线网络,结合物联网和船联网技术,系统研究船舶移动异构网络切换信号的预测算法和流程。     

VSAT技术在海上船舶通信系统的应用研究

随着计算机和网络技术的不断发展,海上航运业、渔业和海上军事领域等对网络通信技术的依赖程度越来越大,也对海上通信网络的技术水平提出了更高要求,建立高效、稳定的海上船舶通信系统具有重要的意义。VSAT卫星通信技术可以为船舶提供稳定的互联网访问功能和通信功能,不仅具有覆盖范围广、通信质量高等优点,还具有成本低、可靠性高等优点。本文首先介绍了VSAT卫星通信系统的组成和信号调制解调原理,然后基于传统的船舶通信系统,设计了一种基于VAST技术的船舶通信系统,提高船舶通信的效率和信息传输质量。     

基于改进模糊聚类分析算法的船舶图像分割研究

海上船舶的红外成像技术可以为海上舰船的管理、监测提供良好的数据支撑,确保海上交通的安全性和船舶的有效管理。本文以海上船舶的红外图像处理为研究对象,介绍舰船红外成像系统的原理,采用一种改进的模糊聚类分析算法进行舰船红外图像处理,提高舰船红外图像识别的精度。     

海上舰船加密通信系统设计

对舰船机密信息进行加密能够有效保证船舶信息安全,但在实际加密过程中,传统舰船加密通信系统不但运行效率低,加密后的数据完整性也不能得到保证。针对上述问题,设计一个新型的海上舰船加密通信系统。首先确定系统设计目标,然后根据该目标完成系统总体框架的构建,最后在此基础上,完成系统软硬件设计。结果表明:与传统舰船加密通信系统相比,利用新型海上舰船加密通信系统对132 GB信息进行加密并传输,平均仅花费4.41 s,系统运行效率得到提高。此外,系统完整性也得到提高,提高了20%,极大地保护了信息的安全性。     

船舶通信系统抗电磁损伤理论及评估模型研究

在现代海上军事战争中,电子战与信息战是重要的组成部分,现代各国海军均装备了集成化程度很高的通信系统,具有自动化、信息化等特征。高功率的电磁微波武器不仅具有成本低的优点,其对舰船通信的破坏能力也很强,因此,世界各国投入大量精力一方面研发大功率的电磁微波武器,另一方面不断提升舰船通信系统的安全性和稳定性,防止舰船通信系统受到电磁武器的破坏。本文介绍了舰载通信系统的结构原理,系统的研究了高功率电磁武器对舰船通信系统的损伤理论,并建立了船舶通信系统的电磁损伤评估模型,对提升舰船通信系统的抗电磁干扰能力有一定指导作用。     

基于AIS平台的舰船安全网络系统分析

AIS平台是国际海事组织等机构共同研发成立的一种海上助航信息平台,对于船舶导航、通信等有重要的意义。本文介绍AIS平台的基本原理,利用AIS平台的通信协议及通信链路,设计一种舰船安全网络系统的无线网关。最终,设计一种基于AIS平台的舰船安全网络系统,提升了舰船通信安全性。     

基于虚拟仪器技术的舰船自动气象仪系统开发

海上气象观测技术在多种领域有重要应用,比如海上交通管理、船舶导航、海上台风监控与报警、海洋环境监测等。目前,比较成熟的海上气象观测技术有舰船气象仪、遥感技术等,其中,舰船自动气象仪是一种广泛装载于各类舰船的一种自动化气象观测装置,利用装载于舰船上的传感器,舰船气象仪可以采集附近海域的风速、湿度、温度、降雨等重要信息。本文利用虚拟仪器技术和Labview软件平台,设计一种新型的基于虚拟仪器的舰船自动气象仪系统,并对该舰船自动气象仪系统的硬件设计和Labview程序设计进行详细的介绍。本文率先将虚拟仪器技术运用于船舶气象仪,对改善舰船气象仪的集成度和自动化水平有重要的作用。     

基于北斗卫星的舰船监控与海域交通流量控制系统开发

随着北斗卫星发展,其信号覆盖范围及定位精度达到海上舰船安全监控系统的要求。现代海域流量控制系统大多基于AIS基站提供的船舶静态及动态数据,由于各类港口AIS数据格式不统一,流量控制及监控系统开发难度较大,维护困难。本文分析了船舶安全监控领域下北斗卫星的导航技术及通信网络结构,设计了基于北斗导航与GPRS网络相结合的舰船综合安全监控系统。     

基于物联网技术的船舶高效调度系统

船舶的定位和调度系统包含船舶位置、航行状态、航线交通状况和船舶通信等信息,对提高航运物流水平、应对海上突发事故和船舶导航等方面有重要意义。随着通信技术、无线网络技术和自动化技术的发展,船舶调度系统需要进行技术升级。本文主要结合新兴的物联网技术和AIS技术,对传统的船舶调度系统进行优化,提高了船舶调度系统的自动化水平和工作效率。     

云计算下船舶数据中心的网络流量恶意攻击机制

随着现代舰船信息化发展,基于云平台的数据交互及无线传感网络通信成为船舶信息系统常用的基础技术平台;同时,无线传感网络数据通信平台位列于复杂多变的海上环境之中,较易受到无线电子干扰及网络通信恶意攻击,其中针对通信业务的欺骗攻击及破坏路由机制的虫洞攻击是海上通信网络恶意攻击的主要手段。本文对基于云平台下的船舶数据中心及无线传感网络通信算法安全性进行分析,引入了DV-HOP算法进行反虫洞攻击,有效保障海上通信环境的安全。     

自适应抵消技术船舶综合声呐系统

船舶声呐系统利用水下的声波传播原理,可以进行水下探测、船舶通信和定位等,尤其在现代海上军事舰船的作战任务中,能发挥重要的敌军潜艇、舰船检测功能。由于特殊的水下工作环境,舰船声呐系统在采集声波信号时往往含有大量的噪声信息,影响声呐系统的信号精度。本文研究的主要内容是船舶声呐系统的噪声控制,采用自适应抵消技术和自适应滤波器技术,设计新型的船舶综合声呐系统,并对该系统的工作原理和工作流程进行了详细介绍。     

节点移动路由协议在舰船通信网络中的应用研究

随着海上通信数据量的不断增多,以及数据终端的逐渐普及,数据通信逐渐成为海上通信的主要方式。在港口、海峡等海域中,多艘舰船通常组成舰船数据通信网进行数据传输,由于船舶的移动性以及海洋严苛的通信环境,传统的点到点数据通信难以适应对通信可靠性和灵活性的需求。为此本文提出一种新型的节点移动路由协议,该协议通过选择最佳的中继节点,完成舰船通信网络中的多跳传输,能够方便的部署和实现,并能够实现较好地负载均衡和可靠传输。最后通过仿真实验证明本文提出的路由协议具有较好的性能。     

目标跟踪技术在船舶综合舰桥系统中的应用

船舶综合舰桥系统位于船舶甲板的上层建筑上,是船舶的"大脑",起到船舶操纵、通信和指挥作业等作用。随着船舶自动化和信息化的发展,传统的船舶综合舰桥系统已经难以满足舰船工业发展的需求,因此,必须要针对船舶综合舰桥系统的自动化、信息化方面进行优化。本文研究的重点是舰桥系统的目标跟踪技术,详细介绍舰桥系统的发展现状和基于雷达的目标跟踪技术原理,最后建立了船舶综合舰桥系统的通信网络。     

基于神经网络的舰船通信网络信道均衡控制研究

舰船通信系统的信号噪声源包括外界干扰噪声、码间干扰噪声和设备白噪声等,这些噪声信号会降低船舶通信系统的精度,因此,采用恰当的策略进行舰船通信系统的信号处理是一项热点研究。本文介绍舰船通信网络的信道均衡化原理,基于模糊神经网络算法设计了通信网络的均衡化控制器,并进行了通信网络的信道均衡化特性仿真试验,取得良好的效果。     

基于闭环增益成型算法和改进粒子群算法的舰船航向控制

如今,海上航线的船舶密度不断提高,且船舶的动力性能更强,速度更快,在航线拥挤的地方往往会发生船舶碰撞事故。为了提高船舶的航行安全性,有必要针对船舶的航向控制技术进行优化。本文首先研究闭环增益成形算法和改进粒子群算法的原理,建立舰船航向控制过程的动力学模型,基于这2种优化算法对舰船的航向控制系统进行研究,有助于改进舰船航向控制水平。     

一种数字混沌加密系统的嵌入式仿真实现

海上舰船之间以及舰船与控制中心之间通信的加密及解密事关整个海战成败。本文对用于海上舰船通信加密系统中热门Baptista混沌加密算法进行了系统研究,分析在实际舰船通信系统中实现的利弊。针对Baptista算法在产生的混沌加密信号出现的周期规律性以及动力衰退性弊端,改进此算法,提出一种加强型控制位混沌加密算法。此算法通过增加控制位对混沌加密明文进行自适应控制,使其不规律改变混沌系统运行轨迹,克服Baptista算法的周期性以及动力衰退性。最后设计基于此算法的FPGA仿真系统,对其进行验证。