基于改进卷积神经网络的船舶目标检测

为提高无人船研究中的船舶辨识速度和精度,弥补海上船舶目标检测中船载自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)和雷达图像的不足,提出一种基于改进卷积神经网络的船舶目标检测模型。设计多策略的卷积神经网络模型,利用船舶图像数据进行训练和测试,并将测试结果与基于区域提名和基于回归方法的卷积神经网络模型结果相对比。试验结果表明,改进的卷积神经网络模型的船舶检测准确率高于另外2种模型。     

船舶网络信息加密中混合型漏洞实时检测方法

由于传统方法忽略了对漏洞位置的检测,导致所检测到的漏洞信息不全面,且漏洞定位准确率也偏低,无法达到理想的漏洞检测效果,为此本文提出并设计了一种基于粒子群的混合型漏洞实时检测方法。在分析混合型漏洞特征的基础上,建立检测规则,结合粒子群理论,建立实时检测算法,利用粒子群间的信息交互方式,寻求精准的漏洞位置,实现船舶网络信息加密中混合型漏洞的实时检测与定位。仿真实验结果表明,基于粒子群的检测方法能够有效提升漏洞检测的准确性与漏洞定位的精准度,具备极高的有效性。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

基于POE的以太网技术在气象智能传感器中的应用

介绍了一种基于POE的以太网技术在气象智能传感器系统中的应用,着重对基于IEEE802.3af以太网供电工业标准的以太网供电系统（POE）的工作原理和实现方法进行了详细的介绍。系统的供电充分利用了POE技术,在传输数据的网线上同时提供电流,这样大大减少了电源系统的复杂度,同时提高了系统电源设计的可靠性。通过实际系统的测试,系统功能和性能方面都达到了预期的设想。     

基于小信号建模的舰船蓄电池智能控制系统研究

船舶备用电源的双向充放电控制一直是船舶制造和控制领域亟需解决的问题。针对该问题本文提出一种基于峰电流模式控制的蓄电池充/放电转换器智能控制系统,该系统可用于对船舶多模块备用电源进行有效控制。本文将降阶建模技术与电流模式控制的小信号模型相结合,设计电流传感网络和电压反馈补偿程序,从而实现了灵活精确的蓄电池智能控制系统。最后通过小信号仿真实验结果,验证所提出智能控制系统的有效性。     

视觉传达技术船舶航行环境实时模拟系统

在船舶航行环境实时模拟过程中,对于船舶波模拟能力较差,造成船舶航行环境实时模拟系统图像绘制时间过长。因而,设计基于视觉传达技术的船舶航行环境实时模拟系统。引用图像绘制数位板以及GPS船舶定位装置完成系统硬件优化。构建船舶航行模型,计算船舶波宽度。引用视觉传达技术,设置波图像信息点,完成船舶航行波绘制。寻找目标船舶,设定船舶以高速与低速2种状态展开航行,对此系统与原有系统展开测试。由测试结果可知,此系统的船舶波模拟精度与图像绘制时长均优于原有系统。     

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。     

PLC技术的船舶发电机组测试系统

在船舶运行中,发电机组的稳定性和可靠性直接关系到船舶运行的安全性。船舶发电机组要设计测试系统,引入PLC、触摸屏、数据库等先进的技术,构建起发电机组测试系统,实现对发电机组运行状态的智能化、信息化监控,提高发电机组各项设备的利用率。本文分析了基于PLC技术的船舶发电机组转速测试系统设计与电气设备测试系统设计,提出采用模糊控制技术提高测试系统数据传输的实时性。经过试验数据验证,测试系统能够有效降低网络负载。     

新型船联网跨区域数据关联存储系统研究

随着计算机技术、互联网技术和物联网技术的迅速发展,基于局域网和卫星通信的工业网络获得了迅速发展。船联网是一种将物联网和船舶通信技术相结合的新型船舶网络,这种网络的设计目标在于优化船舶之间、船舶与基站之间的通信水平,提高船舶调度和物流管理。本文分析了新型船联网的研究与发展现状,开发了船联网数据存储与信号切换的硬件系统,并重点研究了船联网跨区域的数据关联与存储技术。     

船舶无线传感网络的能耗均衡路由算法设计

为了提高船舶无线传感网络的连通性能,针对传统量化传导协议容易导致路由冲突的问题,提出一种基于能耗均衡的路由算法。构建船舶无线传感网络的节点分布拓扑结构,根据传感网络各个节点的能量开销构建路由连通性代价约束参量模型,采用拥塞控制方法进行船舶无线传感网络路由的防冲突设计,以能耗均衡为控制目标函数,实现船舶无线传感网络的能耗均衡拓扑控制,实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船舶无线传感网络的路由算法设计,能有效降低各个节点的能量开销,提高网络的寿命和连通性。     

基于Zigbee网络的船舶环境信息采集系统

为了提高船舶的实时监控能力,需要进行船舶环境信息采集,提出一种基于ZigBee网络的船舶环境信息采集系统设计方法,进行系统的总体构架,系统包括传感器基阵模块、信号放大检波模块、滤波器模块、总线传输模块和数据存储模块。采用ZigBee作为分布式传感器的组网结构模型,采用树形和星型网络拓扑结构相结合方式进行船舶环境信息采集的传感组网设计。在ARM Cortex-M3内核中进行船舶环境信息采集系统的嵌入式开发,进行模块化设计和集成电路设计。最后进行仿真测试,结果表明,该系统能有效实现船舶环境信息采集,采集信号输出的抗干扰性较强,检测率较高。     

基于模块化软件的船用乏汽冷却监控系统研制

为提高冷却船舶蒸汽动力装置在运行过程中产生乏汽的速度,设计一套基于模块化程序库和数据库软件的乏汽冷却监控系统,并搭建陆上试验平台进行试验验证。试验结果表明:该系统工作稳定,性能优良,特别是在液位控制和温度控制2项核心指标上表现优异,能达到预期的设计目标,具有广阔的应用前景。     

船舶网络中的高精度入侵检测方法设计

网络入侵对船舶网络安全具有严重的危害,针对当前船舶网络入侵方法存在检测精度低、检测速度慢等不足,设计了一种船舶网络中的高精度入侵检测方法。首先对当前船舶网络入侵检测研究现状进行分析,找到船舶网络入侵检测效果差的原因,然后采用改进支持向量机设计船舶网络入侵检测分类器,最后通过具体船舶网络入侵检测仿真测试,结果表明本文方法的船舶网络入侵检测精度超过95%,不但远远高于船舶网络安全要求的85%,而且船舶网络入侵检测时间更短,入侵检测速度要明显快于其它船舶网络入侵检测方法。     

大型船舶电力系统短路交流电流计算系统

现有技术手段不能有效计算船舶电力系统中短路交流电流的横、纵向流量情况。为解决此问题,设计基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统。通过完善网络结构、搭建数据通信接口2个步骤,完成新型交流电流计算系统的硬件部分设计;通过数据库设计、编程语言确定、数据传输流程确定3个步骤,完成新型交流电流计算系统的软件部分设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,应用基于大型船舶电力系统的短路交流电流计算系统后,横、纵向电流流量的计算准确性均能超过80%。     

基于图像处理的船舶舱室设计缺陷检测系统

对舱室设计缺陷进行检测是船舶制造过程中的必经步骤。传统的舱室设计缺陷检测依赖于现场检测人员的经验和检验设备的精度,检测效率较低,船舶大型化对设计缺陷检测提出了新要求。本文在充分研究图像处理技术的基础上,提出一种船舶舱室设计缺陷检测系统,设计了系统的整体结构,并对系统进行了测试。测试结果表明,系统可以实现对舱室结构参数的基本检测,同时对墙面裂缝可以做到自动识别和判定,大幅度提升了舱室设计缺陷检测的工作效率和准确率。     

高损耗节点定位技术在船舶通信网中的研究

随着当前航运事业的迅速发展,对船舶海上作业的安全和效率提出了更高要求。在船舶的航行过程中,网络系统中节点的选取和定位对船舶航行的稳定和安全产生直接影响。为了更好的对船舶通信网络进行研究,保障船舶可在复杂环境下高效准确的进行信息传输和获取的通信功能,基于高损耗节点定位技术对远距离船舶通信网络分布特点进行研究和设计,从而达到降低信息传输干扰,提高船舶网络通信准度和速度的设计目标。为验证该方法的可行性进行了实验检测,实验结果证实,该方法可有效降低外界干扰,提高通信网络节点通信强度,以便在较为复杂的情况下仍能保持船舶移动通信的稳定性和准确性,保障船舶通信系统的正常运行。     

船载电子信息系统的计算机网络安全可靠性分析

得益于造船业和信息产业的不断发展,当前各种船舶的信息化水平和自动化水平不断提高,多种现代化电子信息系统在航运、传播控制等领域发挥着重要的作用,其中连接这些系统的通信网络,更是现代化船舶的神经中枢,对于船舶的运行和安全具有至关重要的意义。传统的计算机网络安全可靠性分析,往往仅仅针对网络的单一漏洞进行,而忽视了不同漏洞间的相关性。为解决这一问题,本文提出一种基于网络漏洞相关性的网络安全分析方法,其能够更好地适应船载网络安全环境,能够对船载网络进行更加全面和精准的安全性分析。     

基于多维滑窗的舰船网络恶意攻击节点检测系统设计

由于滤波检测系统对于连续性恶意节点的检测效率低、检测延时大,导致船舶网络恶意攻击节点的检测效果不理想,为此提出并设计了一种基于多维滑窗的检测系统。系统硬件采用RREQ转发包作为节点检测模拟器的核心内核,选择多维滑窗算法作为控制器检测恶意攻击节点的主要载体,以实时检测船舶全网范围内的攻击节点;系统软件为核心设计部分,利用网络攻击节点的聚类效果,确定恶意节点的中心点,并设计基于多维滑窗的实时检测算法,利用检测系数实现船舶网络恶意攻击节点的检测与报警。仿真实验结果表明,基于多维滑窗的检测系统比滤波检测系统的攻击节点的检测效率高23.78%,且检测过程与网络节点的运行时间相似,具备有效性。     

GPS串口通信在船舶航海测试系统的应用

随着我国船舶制造业的不断发展,新型船舶设计与制造过程的测试系统开发成为了一项热点研究,船舶航海测试系统需要对船舶下水试验过程的各类航行数据、位置信息等进行采集与分析,从而改善船舶的设计。本文研究的是一种基于GPS串口通信的船舶航海测试系统开发,包括航海测试系统的整体组成、通信模块设计和软件程序设计等。     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。