基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统

针对当前舰船航行安全监控系统在运行时,监控测量精度较低,导致系统测量的周期性脉冲信号较为分散的问题,设计基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统。硬件部分设计舰船航行安全监控控制器,实现监控控制模块功能,设计安全监控信号输出接口,分析船用发动机各种状态参数。软件部分设计采用高精度傅里叶分析法,接收监控测频数据,制定串口通信程序数据分析过程。设计监控信号接口输出代码,通过监控信号接口输出分析结果,完成舰船航行安全监控系统设计。测试结果表明,基于傅里叶分析的舰船航行安全监控系统监控测量的周期性脉冲信号较为集中,能够有效提高监控测量精度。     

舰船阴影检测算法在视频图像中的应用

海上舰船的监控有利于加强船舶监管水平,提供船舶航行的安全性,随着视频传感器与计算机技术的发展,海上舰船视频监控覆盖的范围越来越广,与此同时,视频监控的目标识别与图像处理技术也得到了一定的发展。视频图像中的阴影会降低目标识别的精度,因此,在进行舰船视频图像处理时必须要利用阴影消除算法,来改善舰船目标识别的水平。本文介绍一种基于色彩空间的阴影消除算法,并结合信号降噪技术,提升了监控视频图像中舰船目标检测的精度。     

舰船远程航行中5G通信调制信号识别方法

舰船远程航行过程中的无线通信依靠海事卫星和GPRS技术,近年来,5G技术发展越来越成熟,基于5G的舰船远程通信系统开发成为一项热点。本文设计一种舰船远程航行信息交互系统,对系统的构成和关键技术环节进行研究,包括5G通信信号的调制技术、基于神经网络算法的5G调制信号识别技术等。最后,结合Simulink软件进行了舰船远程航行信息交互系统的5G通信性能测试。     

基于多媒体技术的舰船航行视频优化研究

针对舰船航行视频图像损耗率大的问题根源,对基于多媒体技术的舰船航行视频优化进行研究。首先根据相邻帧编码器结构特征,对视频邻帧进行结构划分;然后在划分结构的基础上,完成对异常邻帧编码器的稳帧优化;最后根据稳帧后的编码器阈值,完成对去雾滤波器阈值的修正,实现航行视频稳帧去雾的最佳效果。通过与传统视频优化方法的实力对比测试数据表明,提出的优化方法具有优化速度快,输出视频邻帧稳定性好,去雾效果好的特点。     

基于视觉感知技术的低质量舰船航行图像增强系统

为提升低质量舰船航行图像质量,为舰船航行监测提供可靠依据,设计基于视觉感知技术的低质量舰船航行图像增强系统。该系统以同步动态随机存取内存中存储的低质量舰船航行图像为基础,利用FPGA矫正图像畸变后,在SDRAM控制模块的控制下,经由通信模块将图像传送至图像增强模块中,该模块采用视觉感知技术,增强舰船航行图像后,通过PCI总线传送至PC机中,呈现低质量舰船航行图像增强结果。测试结果表明：该系统具有较好的低质量图像增强性能,增强后图像的度平均梯度和图像信息熵的结果均在0.92以上;图像的边缘轮廓质量较好,有效改善了图像模糊情况,并且避免图像增强后发生色彩失真现象,图像细节的完整性较好。     

无线网络的舰船航行环境信息实时采集

舰船航行环境非常复杂,对舰船航行环境信息实时采集对提升舰船航行安全性具有重要意义,同时也为实现舰船的无人驾驶提供重要基础。本文提出一种基于ZigBee无线传感网络的舰船航行环境信息采集系统,阐述ZigBee无线传感网络3种拓扑结构的原理,并分析ZigBee无线传感网络协议体系,构建舰船航行环境信息实时采集系统的整体架构,重点设计无线网络传感器节点,阐述系统的软件模块的功能,并使用系统对海水盐度及浪高进行测试,证明系统可以有效使用Zig Bee无线传感网络对船舶航行环境信息进行测量,系统具有较高的稳定性和准确性。     

一种激光测距装置的设计与实现

针对目前舰船横向航行补给时两舰距离测量方法,通过激光测距技术研究,设计了一种船用激光测距装置.详细介绍了其工作原理、结构设计和软件设计,并对其传感器信号融合处理关键技术进行了攻关与验证,解决了距离索测量时无法连续自动提供距离及其变化速率信息的问题,为舰船航行补给和靠离码头安全操纵提供保障.     

机器视觉在船舶监控系统虚假图像识别中的应用

船舶机舱监控系统利用视频图像采集装置,对机舱内关键设备的运行状态、工作人员的活动等进行实时监控。监控系统的关键技术是进行机舱监控视频图像的处理,剔除虚假图像信号,提取能够表征舰船机舱设备、人员工作状态的信息。本文将重点放在舰船监控系统的虚假图像识别中,充分利用计算机视觉技术从图像的前处理、后处理、虚假图像提取等方面进行详细研究。     

分布式海上舰船远程监控系统算法研究

海上舰船机舱监控系统通过对机舱内运行的动力系统监控,实时获取运行的参数及状态,通过对数据及图像的分析处理来发现或预知问题以便及时修理。所以一个精确﹑实时性好的舰船监控系统是保障其航行安全必不可少的设备之一。相比较于传统的单中心平台舰船监控系统,分布式网络监控平台具有更高的时效性。本文在研究现有舰船机舱监控系统的基础上,对系统中的数据库建立﹑大数据融合以及图像信号处理以及实时性通信等关键问题进行优化,并给出系统的整体实现方案。     

舰船视频监控数据压缩算法的设计

数据压缩算法是舰船监控视频系统中的重要技术,直接影响舰船监控视频传输的实时性,针对当前舰船监控视频数据压缩算法存在压缩比小、信息丢失严重等不足,设计了基于剪切波变换和压缩感知算法的舰船监控视频数据压缩算法。首先对当前舰船监控视频数据压缩算法进行研究,找到各种算法存在的局限性,然后对舰船监控视频原始数据进行去噪处理,减少噪声传输所占的通信资源,并采用剪切波变换对舰船监控视频数据进行分解,最后采用压缩感知算法对剪切波变换系数进行压缩处理,减少舰船监控视频数据规模,并通过剪切波反变换对舰船监控视频数据进行重构。与对比舰船监控视频数据压缩算法的仿真对比测试结果表明,本文算法能够在保持舰船监控视频数据原始信息的基础上,对舰船监控视频数据进行了最大限度的压缩,而且舰船监控视频数据压缩速度快,获得了对比算法更加理想的舰船监控视频数据压缩结果。     

舰船视频图像局部特征的提取算法研究

舰船的视频监控系统能够有效提高海域内船舶的监控效率,提高海上监管的水平,在舰船视频监控系统的工作过程中,从视频图像中提取特征信息是关键的环节,也是业内的研究热点.本文描述了舰船视频监控系统的基本工作原理,探究了基于聚类分析的视频图像特征提取算法和基于边缘匹配的特征提取算法,对于改善视频监控系统性能有重要的意义。     

基于CDMA网络的船舶在线式监控系统开发

在线式监控系统的功能是采集船舶的位置信息、机电设备的运行参数信息、船舶航行状态信息等,通过信息的分析和处理,获取舰船的实时工作状态,监控舰船运行状态是否存在异常.因此,信息的时效性对于舰船监控系统的性能有关键性的影响.CDMA是一种第三代移动通信网络技术,结合CDMA网络技术实现了移动舰船终端的准确定位,并结合CDMA...     

PLC和Labview在船舶电站监控系统中的应用

船舶电力系统在整个船舶航行过程中起着非常重要的作用,它的稳定运行对通信设备、导航设备、动力设备正常工作具有非常大的意义。因此现阶段船载设备对电站的性能要求越来越高。随着计算机通信技术的飞速发展,电站监控系统也越来越智能化、实时化。基于PLC工控机的监控网络已经被广泛应用在工业自动化领域,其具有成本低廉、性能稳定、架设简单等特点,本文提出一种基于西门子S7-300PLC的电站监控系统,并结合Labview软件管理平台,实现了人机交互监控功能,具有良好的应用前景。     

水下航行器运行系统的SysML模型设计

为在嵌入式水下航行器运行系统中,快速提取舰船通信关系维护所需的传输数据信息,增强通信信息传输稳定性,设计水下航行器运行系统的SysML模型。借鉴民机研制经验,以导航传感器作为核心应用设备,构建必要的导航数学模型,分析水下航行器运行系统的组成特性。定义船舶航行数据,通过构建语义映射关系,确定SysML理念相关的信息扩展能力,实现水下航行器运行系统SysML模型的顺利应用。实验结果表明,水下航行器运行系统SysML模型的舰船通信数据提取速率较快,能够有效增强通信信息传输稳定性。     

PLC控制的船舶航行线路监测系统

针对当前系统存在船舶航行线路监测数据传输速率较低的问题,提出PLC控制的船舶航行线路监测系统。传输信号模块由数据传输芯片与通信芯片构成;控制模块由PLC与可编程终端构成;监测模块由位置传感器、嵌入式监测装置与GPS接收器构成,监测平台模块主要利用上位机向用户呈现监测结果;地图模块主要是通过JavaScript语言对页面HTML地图进行创建。与其他系统进行了对比实验,实验结果证明该系统的监测数据传输速率更高,提高了数据传输性能。     

舰船通信网络异常入侵检测的数学模型拟合

舰船通信网络易受到非法入侵者的攻击,导致舰船机密信息泄露、通信阻断等现象,严重威胁舰船航行和执行任务的安全性。入侵检测系统能够有效检测出非法入侵信号,及时对入侵信号进行处置,将其阻隔到舰船通信网络之外,保护通信网络安全通信。本文分析舰船通信网络异常入侵检测的现状与发展趋势,提出了基于聚类分析算法的异常入侵检测数据模型,并采用仿真实验证实数学模型能够准确检测出入侵行为,保障舰船通信网络安全运行。     

基于数字信号处理的舰船短波通信设备研究

计算机技术和通信技术迅速发展,舰船通信技术越来越向着模块化、智能化和信息化方向发展。由于短波通信传输速率高、信号稳定好,目前大部分舰船上信息传递和数据采集均采用短波通信方式。本文针对舰船的短波通信设备,系统介绍基于TMS320C6713和PCI协议的数字信号处理技术,并利用数字信号处理技术对舰船短波通信设备进行优化。     

大数据背景下的舰船航行环境可视化研究

现有方法大多是针对近海领域,在200 n mile以外的海域存在着可视化图像逼真度差的问题,为此提出大数据背景下的舰船航行环境可视化方法研究。利用大数据中的最优插值算法处理舰船航行环境数据,以此为基础,利用LOD动态调度技术可视化环境要素点,通过空间坐标系可视化环境要素线,采用纹理映射技术可视化环境要素面,基于体绘制技术可视化航行环境体,通过环境要素点、线、面、体的展示实现了舰船航行环境的全面可视化。仿真实验结果显示,与现有代表方法相比较,本文方法可视化图像帧频低、帧速率高,表明本文方法可视化图像逼真度高,适合推广使用。     

5G通信技术的船舶航行状态远程监测系统

5G移动通信即第五代移动通信技术,具有更灵活、更高效的组网方式,同时其数据传输速度相对于上一代通信技术有了突飞猛进的发展。近年来,船舶移动通信技术不断发展,为了满足对海域内船舶的有效监控,采集船舶的航行状态信息,进而提高船舶的监管水平。本文率先将5G移动通信技术与传统的船舶远程监控系统相结合,设计了一种基于5G通信的船舶航行状态远程监测系统,并详细介绍了该监测系统硬件、软件组成和5G通信模块原理。     

舰船航行信息传送的无线传感器网络能耗优化

由于无线传感器网络能源电力完全消耗后导致该节点失去效用,提出一种舰船航行信息传送的无线传感器网络能耗优化策略。建立舰船航行信息传送过程中产生的能耗模型,结合节点休眠策略和簇头选择策略,构建无线传感器节点综合节能策略,通过合理选择休眠节点,延长无线传感器使用寿命。通过实验结果证明,所研究策略的节点剩余能耗、节点存活数量更多,具有节能、延长传感器使用寿命的效果。