改进遗传算法的舰船无线网络路由算法

针对原有舰船无线网络路由算法在使用后造成无线网络耗能较大的问题,引用改进遗传算法,设计基于改进遗传算法的舰船无线网络路由算法。设定舰船网络模型,获取网络中的链路重叠与干扰情况,计算无线网络信道分配数值。以上述计算结果为基础,引用改进遗传算法,设定无线网络的运行空间,根据遗传算法中的染色体计算技术,获取路由路径与数量的最优解。构建算法测试环节,通过与原有算法对比可知,此算法在使用后舰船无线网络的耗能低于原有算法。     

基于人工智能技术的舰船图像语义分割算法

随着对舰船研究的深入,原有的舰船图像语义分割结果已无法满足现有的研究要求。原有的舰船图像语义分割算法在图像预处理过程中较为粗糙,导致图像分割结果交叉联合度量值较低,图像分割损失值较大。因而,设计基于人工智能技术的舰船图像语义分割算法。引用人工智能技术中的卷积神经网络对图像预处理部分展开优化;对预处理后的图像进行多尺度拟合,获取图像特征;使用改进代价函数实现舰船图像语义分割。构建算例测试环节,通过与原有算法以及使用其他技术设计的分割算法进行对比可知,此算法的交叉联合度量值较高,图像分割损失值较低。由此可知,此方法的舰船图像语义分割能力较佳。     

多主机舰船机舱动力装置主机监控故障诊断系统设计

针对原有机舱动力装置主机监控故障诊断系统数据负载能力较差,导致多主机舰船机舱动力装置主机监控故障诊断精度较差的问题,设计新型多主机舰船机舱动力装置主机监控故障诊断系统。设计数据分析器,提升系统的数据分析能力,其余硬件引用原有系统硬件。在主机中安装传感器并设定信号数据库,完成动力信号的监控与采集。计算数据库内数据的有量纲参数,获取信号数据的特征值。在系统中增加机器学习模块,将特征提取后的数据进行训练,完成对主机故障的诊断。结合上述硬件与软件,多主机舰船机舱动力装置主机监控故障诊断系统设计完成。展开系统测试,与原有系统相比,此系统的负载能力较好。由此可知,此系统的使用性能优于原有系统。     

无线通信技术在船舶电子系统网络设计应用

针对原有船舶电子系统网络由于通信一体化较差,造成子系统网络误码率较高的问题,引用无线通信技术,设计基于无线通信技术的船舶电子系统网络。根据船舶电子系统的内容设定光纤通道协议结构,上述结构选定网络拓扑结构。采用设定后的网络结构,引用无线通信技术完成子系统通信模块的优化。通过上述部分完成网络的基础设计,在网络中增加信号一体化软件,提升信号的一体化能力。至此,基于无线通信技术的船舶电子系统网络设计完成。构建网络测试环节,设计网络测试平台,获取测试结果。通过与原有网络的对比,此网络中子系统信号误码率较低,且趋近于理想值。综上可知,此电子系统网络优于原有电子系统网络。     

基于多特性融合的船舶航运图像识别算法

针对原有船舶航运图像识别算法在计算过程中,仅对图像中某一特征提取,造成图像识别精度较差的问题,引用多特性融合技术,设计基于多特性融合的船舶航运图像识别算法。设定图像采集设备,获取航运图像,依据图像预处理流程完成图像预处理。设定特征提取部分中的除原有的边缘特征,增加图像色彩特征以及纹理特征。使用提取到的图像特征,采用粒子滤波的形式,完成船舶航运图像识别。至此,基于多特性融合的船舶航运图像识别算法设计完成。构建实验环节对此方法进行测试,与原有算法相比,此方法对图像识别的有效性更高。综上所述,此船舶航运图像识别算法优于原有船舶航运图像识别算法。     

舰船通信网络入侵风险等级分类系统设计

针对原有入侵风险等级分类系统对入侵信息等级划分具有误差性的问题,设计舰船通信网络入侵风险等级分类系统。此次系统设计的硬件部分沿用原有系统的硬件部分,仅增加网络信号处理设备,提升通信网络对入侵信息的处理能力。采用上述硬件结合网络数据分类结果与K均值算法,获取网络中的异常信号信息。应用风险严重等级的置信度函数计算信息的风险等级,按照风险等级分类结果完成对信息的分类工作。至此,舰船通信网络入侵风险等级分类系统设计完成。构建系统性能测试环节,与原有系统相比,此系统的信息风险等级结果与样本设定一致。综上所述,此系统的风险等级分类效果较好,与原有系统相比更具优越性。     

基于人工鱼群算法的港口物流配送路径规划研究

针对原有港口物流路径规划方法在使用无法设定最优路线、造成运输成本较高的问题,引用人工鱼群算法,设计基于人工鱼群算法的港口物流配送路径规划方法。根据港口物流配送路径规划框架,设计港口需求点节点表现形式,并设定路径规划约束条件。根据约束条件结合VPR数学模型,完成配送路径规划模型的构建。引用人工鱼群算法将配送过程模拟为鱼群觅食过程,选定最优行进方向与距离,对上述设定路径规划模型展开优化。至此,基于人工鱼群算法的港口物流配送路径规划方法设计完成。构建实验环节,通过与原有方法规划结果对比可知,此方法规划结果路程缩短于原有方法,有效降低运输成本。综上可知,此方法路径规划能力优化原有方法。     

基于QoS保障技术的舰船信息安全保护方案

在以往进行舰船信息保护的过程中,忽视了对网络节点的控制,进而造成信息安全保护后信息丢包率过高的问题。构建闭合式结构的安全风险评估模型展开信息安全评估,获取危险信息节点位置。采用QoS保障技术中Beta模型计算节点信任值,实现对节点的控制。将节点控制结果与信息评估结果相结合,优化舰船网络信息防护体系结构。构建方案测试环节,测试在信息攻击与平稳运行2种状态下,此方案与原有2种方案使用后舰船信息丢包率。通过对比可知,此方案丢包率低于原有2种方案。由此可知,此方案更加适用于船舶航运企业。     

舰船建造工艺参数优化的数学模型构建

为科学选择舰船建造工艺参数,缩短建造时间,提升建造稳定性,降低建造过程中的能源消耗,构建舰船建造工艺参数优化的数学模型。以舰船建造切削过程的切削时间、切削稳定性与切削能耗为优化目标,切削功率、工件表面粗糙度与切削力等为约束条件,建立工艺参数优化的数学模型;利用自适应网格的多目标粒子群算法求解数学模型,获取最佳工艺参数优化结果。试验证明：该模型可有效获取最佳工艺参数优化结果,降低建造时间与能源消耗,模型求解过程中收敛效果较优;工艺参数优化后可有效降低切削过程刀尖振动幅值,增强建造稳定性。     

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。     

基于K-means聚类的舰船通信网络异常数据检测

为了解决海上通信环境中的干扰和传输问题,提升舰船通信网络通信质量和可靠性,提出基于Kmeans聚类的舰船通信网络异常数据检测方法。构建舰船通信网络通信多径信道模型,利用该模型获取舰船通信网络数据。使用基于超窄带滤波的舰船通信网络数据滤波处理方法去除舰船通信网络数据内的干扰噪声,将无噪声的舰船通信网络数据作为输入,使用K-means聚类算法输出舰船通信网络异常数据检测结果。结果表明,该方法采集舰船通信网络数据较为准确,并可有效去除数据内含有的干扰噪声,降低舰船通信网络数据幅值区间,同时可用聚类方式准确检测舰船通信网络异常数据,应用效果较为显著。     

基于大数据技术的舰船磁场异常信号粗提取

舰船磁场异常阈值滤波的幅度特征不一,导致异常信号粗提取信噪比值过低。基于此,提出基于大数据技术的舰船磁场异常信号粗提取方法。基于大数据技术设计舰船磁场异常信号粗提取方法,分解舰船异常信号,并从重构的分解异常信号中提取异常特征值。在此基础上,对磁场异常阈值进行滤波识别,对磁场异常阈值滤波的幅度特征进行整合,获取舰船磁场异常信号。至此,完成基于大数据技术的舰船磁场异常信号粗提取方法设计。分析实验结果:采用基于大数据技术的舰船磁场异常信号粗提取方法异常信号粗提取的信噪比值最高为-3 dB,表明所提方法异常信号粗提取效果较好。     

大规模船舶通信网络数据量估计数学模型构建与仿真分析

针对原有船舶通信网络数据量估计的数学模型对网络数据量展开预估时,网络节点定位估算能力较差的问题,设计大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建。根据设定的数学模型构建流程,采用MLCEC算法提升网络节点的预估精度,获取通信网络节点估算值。而后,在估算的节点位置设定传感器获取单一节点数据收发量,设定计算过程,对通信网络中节点数据收发量展开统计,得出船舶通信网络数据量预估值。至此,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型构建完成。设计仿真分析环节,通过与原有数据模型相比,此数学模型对通信网络中节点位置的定位与估算精度较高。综上可知,大规模船舶通信网络数据量估计的数学模型估算效果优于原有模型。     

基于Filter的舰船网络访问权限控制软件设计与应用

针对原有舰船网络访问权限控制软件由于数据处理能力较差,造成权限控制有误差,易造成网络预警有效性较差的问题,设计基于Filter的舰船网络访问权限控制软件。使用数据同步技术,优化网络访问信息数据同步模块,提升软件数据分析能力。设计软件数据库,采用E-R结构与物理结构2种形式,实现软件数据处理能力。在软件中引用网络过滤器,根据访问权限匹配规则树对网络访问信息的计算与匹配,实现对访问信息权限的控制。至此,基于Filter的舰船网络访问权限控制软件设计完成。设定软件应用环节,与原有软件相比,此软件的有效报警次数高于原有软件,由此可知,此软件对于网络中访问的信息过滤与处理能力优于软件,使用此软件可提升舰船网络安全。     

船用齿轮箱传动过程耦合特性系统分析

针对原有齿轮箱传动过程耦合特性系统分析方法中获取数据为静态数据易造成分析结果失真的问题,设计新型船用齿轮箱传动过程耦合特性系统分析方法。基于齿轮箱传动过程耦合系统的工作原理,构建传动过程动力学模型,设定齿轮箱参数,得出动力计算公式。采用Abaqus软件构建三维齿轮机模型,将其与动力计算公式相结合,获取有限元单元分割后的子单元分析结果,将各子单元的分析结果相结合,得到系统整体分析结果。至此,船用齿轮箱传动过程耦合特性系统分析方法设计完成。构建实验环境对其分析可知,与原有分析方法相比,此方法获取到的数据为动态数值,原有方法获取到的数据为静态数据。相较原有方法,此方法不易造成分析结果失真。因而,此方法效果更佳。     

基于参数优化的舰船电动机故障诊断

相关向量机在舰船电动机故障诊断过程中,参数直接影响舰船电动机故障诊断结果,为了解决当前相关向量机参数优化难题,设计了粒子群算法优化相关向量机的舰船电动机故障诊断方法。首先分析舰船电动机故障诊断现状,并采集舰船电动机工作状态信号,然后提取舰船电动机工作状态信号提取特征,利用相关向量机建立舰船电动机故障诊断模型,并采用粒子群算法对舰船电动机故障诊断模型参数进行优化,最后进行舰船电动机故障诊断仿真实验。结果表明,相对于其他舰船电动机故障诊断方法,本文方法的舰船电动机故障诊断精度更高,故障诊断结果更加可靠,诊断效率更高,具有一定的工程应用前景。     

云计算的舰船网络入侵检测算法研究

普通入侵检测方法,不能在舰船保持运动状态情况下,准确判断入侵数据所处位置,并快速清除入侵数据。为解决此问题,搭建基于云计算环境的舰船网络入侵检测算法。通过数据捕捉模块的搭建、数据预处理模块的搭建,完成云计算运行环境的搭建。通过舰船网络总体结构的搭建、入侵检测算法的优化,完成算法的搭建。引入PSO法则,对算法的实现起到一定约束作用。设计对比实验结果表明,新型算法与普通方法相比,可以准确判断入侵数据所处位置,并大幅节省清除入侵数据所需时间。     

安全防护环境下舰船监控网络病毒检测系统

针对舰船监控网络病毒检测系统检测结果精度较低的问题,设计安全防护环境下舰船监控网络病毒检测系统。在此次设计中沿用原有舰船监控网络病毒检测系统硬件,着重进行系统软件设计。通过构建软件框架进行软件设计,设定病毒规则库并对网络数据进行捕获;将捕获后的数据通过滤波进行预处理;采用聚类的方式进行数据挖掘并构建病毒特征库;将网络中的数据与病毒特征库进行匹配,完成网络病毒的检测。至此,安全防护环境下舰船监控网病毒检测系统设计完成。构建对比试验,对比检测范围体现检测精度。与原有系统相比,此系统检测范围更加完成。由此可见,此系统检测精度更高,检测更有效。     

基于差分进化算法的船舶电网系统状态评估研究

船舶电网系统状态对于船舶安全航行产生直接影响,为此研究基于进化差分算法的船舶电网系统状态评估方法,保障舰船安全航行。采用文献法与专家咨询法构建初始舰船电网系统状态评估指标体系,利用进化差分算法在初始评估指标体系内筛选指标,构建最终用于评估舰船电网系统状态的指标体系。采用模糊综合评估方法,确定评估结果划分等级,计算评估指标权重值,构建综合评估矩阵,通过评估矩阵与权重值实现舰船电网系统状态模糊综合评估,获取评估结果。测试结果显示,该方法所构建评估指标体系的整体Cronbachs’α系数值在0.85以上,显著高于标准值,且所得评估结果与舰船电网系统当前状态一致,说明了评估结果的准确性。     

PSO优化灰色Verhulst模型用于研制经费投资决策

针对新型装备研制经费投资分析问题,基于研制经费的数据特点和变化趋势特征以及灰色系统理论的独特优势,提出采用灰色Verhulst模型用于新型装备研制经费的投资分析。考虑到传统Verhulst模型中基于最小二乘的参数估计方法对年度投资变化较大时所出现的不适应性,提出采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法优化模型参数,进而确定对新项目的年度经费投资额。应用分析表明,灰色Verhulst模型能较好适应数据的变化规律,同时基于PSO算法的参数优化方法较最小二乘法能得到更好地结果,可以用于指导研制经费的进度付款和合同签订。