船载电子信息网络建模仿真研究

船载电子信息网络是连接各种船载设备、控制中心、传感器等的信息传输与交互网络,其负责船舶各个部分和各种设备之间的正常交互和协调运作,对船舶的安全航行具有重要的意义,相当整艘船舶的神经中枢。因此,船载电子信息网络的性能表现,将直接关系到船舶各个部分的系统运作水平,以及船舶控制的灵敏程度。本文针对船载电子信息网络进行研究,并对该网络进行模型分析,验证该网络的需求和性能指标,并通过仿真研究船载电子信息网络在不同条件下的性能表现,为今后船载电子信息网络的构建和发展,提供有益的数据和借鉴。     

BP神经网络在船舶远程监控中的应用研究

近年来,随着无线通信、传感器网络等技术的快速发展,船舶远程监控系统在保障航运安全、维护船载设备等方面发挥着越来越重要的作用。船舶远程监控系统实现船岸间数据信息共享和交互,对船载设备的运行状态进行实时监控,并根据采集的数据进行状态预测和故障诊断。本文在船舶远程监控系统基础上,利用BP神经网络的自组织学习特性,提出远程故障诊断模型,该模型能够根据设备运行参数对故障趋势进行准确判断并发出预警。     

典型剖面下调距桨装置RMS建模仿真与指标综合评价

船舶机电设备可靠性维修性保障性(RMS)设计已经成为与产品狭义功能性能同等重要的设计特性之一。调距桨装置是船舶重要推进设备之一,其RMS在服役期间的持续稳定效能,直接对船舶任务、效能、安全保障、使用保障费用等都产生重要的影响。本文选取故障树动态主逻辑图为RMS建模框架,提出了RMS模型的建模方法,结合计算机仿真技术,给出了基于RMS模型的仿真流程及仿真方法。最后应用本文所研究的建模仿真方法对某型调距桨装置进行RMS评价。     

内河船舶AIS与雷达动态信息集成性融合

针对船载传感器信息的多源性、多维性和异构性特征,构建船舶动态信息融合模型,以提高内河航行中船员对目标船动态的感知和辨析能力。通过分析船载导航设备在船舶动态辨析中的局限性和互补性,构建集成卡尔曼滤波、自适应加权和神经网络等方法的多源异构数据融合模型,并通过实测和模拟数据计算对该模型进行验证,确定系统的可靠性、稳定性和精确性。该模型不仅对保障内河船舶航行安全、提高内河水上交通效率具有重要的理论参考价值,而且对内河水运安全的保障工作具有积极的现实意义。     

RMS对舰炮系统效能的影响研究

运用WSEIAC效能模型,建立可靠性维修性保障性（RMS）与系统效能的映射关系,并通过计算机仿真得到了直观的RMS-效能关系曲线,为舰炮系统的RMS指标权衡提供依据。     

船舶电网系统三维点云数据聚类提取分析算法

船舶电网系统结构直接对船舶电力系统运行的稳定性和可靠性产生影响,船舶航行过程中经常出现供电不足等问题,严重威胁船舶航行安全。为解决上述问题,采用三维点云数据聚类算法对船舶电网运行状态和可靠性进行评估计算,并结合可靠性评估计算结果对船舶配电系统结构进行优化设计,将船舶电网系统中的电缆设计为环状结构辐射网,以便保障电力系统运行效果。为了对船舶电网系统三维点云数据聚类提取分析算法的准确性进行检测设计了仿真实验,实验结果证实,三维点云数据聚类提取分析算法可更好的提高船舶电力系统的运行效果,保障船舶航行安全     

大型船舶电力系统过流保护算法优化

受航行环境影响,大型船舶电力系统在运行过程中极易出现短路问题,严重影响船舶航行安全性。为解决上述问题,提出大型船舶电力系统过流保护算法优化方法。通过对船舶电力系统标准运行参数进行采集,计算等效电动机短路电流数值,根据计算结果进行对过流保护算法进行优化和完善,从而更好保障大型船舶电力系统在运行的安全性和稳定性,有效避免了环境对船舶电力系统产生的影响。最后通过实验证实,大型船舶电力系统过流保护算法相对于传统方法而言具有更高的安全性和有效性,充分满足研究要求。     

船舶操纵模拟器动力装置系统仿真研究

为了解决船舶驾驶模拟器中快速实时反应船的运动状态的问题,利用Simulink建立目标船舶柴油机及舵桨的准稳态仿真模型。通过数据接口将该模型产生的模拟目标船的柴油机的实时运行数据存入中间数据库,与操纵模拟器数据库连通,对船舶驾驶模拟器中目标船舶的运动参数与动力参数及环境因素综合计算,将结果数据传入OSG虚拟现实环境,实时反应船舶在模拟海况环境下的运行状态。     

神经网络优化PID的船舶发动机自动控制

船舶发动机自动控制系统十分复杂且有高阶强祸合的非线性特征。传统的船舶发动机采用的PID控制器,在船舶运行的整个制过程中其参数都固定不变,这就导致了船舶在实际运行过程中出现状态变化和系统参数的不确定性问题,难以达到最佳的船舶控制效果。而人工神经网络系统是对人脑功能的基本特性进行抽象简化的模拟系统,具有灵活和精准的特点以及良好的非线性处理和容错性能,在现代工业中得到了广泛应用。利用神经网络优化PID控制系统可有效解决传统船舶发动机运行过程中存在的不确定非线性问题。因此结合神经网络优化PID控制系统对船舶发动机自动控制系统进行研究和设计,并通过仿真实验验证神经网络优化PID的船舶发动机自动控制系统在运行过程中对船舶的控制能力。实验结果证实该系统能有效解决传统发动机中存在的非线性问题,在恶劣条件及故障情况下仍能保障船舶稳定运行。     

基于效能的舰炮武器系统RMS指标设计方法研究

舰炮系统的可靠性维修性保障性（RMS）指标对效能的影响深远,研究其指标的设计方法具有重要意义;分析了RMS各指标之间的权衡方法,结合系统工程方法探讨了系统RMS指标设计的一般过程。     

基于数据融合的船舶航行评价系统

介绍基于数据融合技术的系统三级处理模型,并重点讨论基于数据关联的船舶航迹提取,基于坐标转换和几何模型的船舶运动参数计算,以及基于多测量周期数据融合的船舶操纵识别等,从而建立船舶航行评价模型,最后通过实例说明系统运行的有效性。     

船舶电力系统无功优化过程的自适应粒子群算法应用

随着现代船舶工业的需要,船载用电设备的数量越来越多,船舶电力系统的容量也越来越大。船载用电设备在提高船舶自动化水平的同时,也对船舶电力系统的稳定性、安全性、节能性等提出更高要求。其中,船舶电力系统网络的无功损耗问题一直是相关领域的研究重点。电力系统的无功优化是指当系统的结构参数、负载等保持不变的情况下,通过改善船舶电力系统电源的电压等参数,调节电网的潮流计算,无功优化对提高船舶电力系统的供电效率,降低事故发生率等有重要的作用。本文系统的介绍了自适应粒子群算法,并将该粒子群寻优算法应用到船舶电力系统的无功优化过程中,对于改善电力系统的无功优化过程有重要的意义。     

船舶近体应急围油栏模拟围油研究

针对现有船载应急围油栏存在的问题和不足,设计船舶近体应急围油栏,用于船舶溢油的近体应急围控。基于主流计算流体力学软件FLUENT,建立可以模拟自由水面微幅波及水流的二维数值波浪水池,并在该数值水池中加入船舶近体应急围油栏模型和漂浮溢油,进行围油栏的随波浮动及围油过程的模拟研究。对设计参数下的纯水流、纯波浪和波流耦合作用时的栏前油层状态特性及变化趋势进行研究,预测围油失效风险,探究流速为一般临界值的水流条件下,油层厚度、波高和波长参数对围油栏围油效果的影响。     

基于使用可用度的舰船电子信息系统R MS 参数权衡方法*

舰船电子信息系统是舰船武器装备重要组成,针对研制阶段其可靠性、维修性、保障性参数（RM S参数）的综合权衡问题,以使用可用度为约束,以实现寿命周期费用最低为目标,提出了基于使用可用度的RM S参数权衡方法,并给出了权衡方法中,基于RM S参数的使用可用度及寿命周期费用的计算模型。     

船舶电力调速系统暂态稳定性分析

针对当前船舶电力调速系统暂态控制性差、误差数值高的问题进行研究,结合模糊PID原理对船舶电力调速系统暂态稳定性进行分析。通过对电力调速系统结构进行优化,对励磁机运行参数进行反馈处理,获取船舶电力调速系统暂态数值,并对数值稳定性等级进行划分、针对不同等级的稳定性数值设置相应的电压控制和调整方法,从而实现对船舶电力调速系统暂态稳定性的转分析。最后通过实验证实,船舶电力调速系统暂态稳定性分析结果准确性相对更高,可有效保障传递电力调速系统安全稳定的运行。     

船舶尾气污染物排放监控系统设计

设计一种船舶尾气污染物排放监控系统。通过该系统实时采集船舶尾气中氮氧化物和硫氧化物的含量,并将其转化为模拟数值信号,其中:一路传送至船舶航行记录仪(Voyage Data Recorder, VDR)保存,供后续取证使用;另一路传送至船载自动识别系统(Automatic Identification System, AIS),由海事主管机关实时接收相关信息,判断船舶是否存在污染物排放问题,便于其确切掌握船舶尾气污染物排放情况,提升监管效能。     

基于北斗卫星的远海船舶气象播报系统设计及应用

为了保障远海船舶航行安全,为远海施工船舶提供可靠的气象预报尤为重要。基于欧洲中期天气预报数值预报模式,结合船载气象仪的观测数据,对所选位置的气象数据进行误差订正并发布气象预报。结合北斗卫星系统短报文功能,共享气象观测数据及气象预报数据,实现船舶气象播报,为远海船舶提供可靠的气象数据。此方法在实际应用中得到有效的验证,能够为远海施工船舶提供准确的气象预报。     

基于S函数的船舶电站并网时变参数在线实时仿真

并网是现代舰船电站扩容的重要手段,精准并网对保障舰船安全稳定运行有重要意义,由此并网策略成为船舶电站研究的一项重要内容。根据船舶电站并网策略中并网参数的船级社要求和并网参数的时变特性,针对Simulink并网模拟仿真器采用RMS模块不能满足电压精度要求问题,提出利用S函数改进并网电压时变参数RMS模块的检测精度,建立包括频差、相差、电压差在线实时检测的并网检测与控制器模型,并进行船舶电站的并网检测与控制仿真,仿真结果表明该方法保证了时变参数的仿真精度,提高并网的成功率。     

基于PCA-BP神经网络的船舶动力设备运行状态评价模型

船舶动力设备是船舶的核心设备,在船舶正常航行任务中担任着"心脏"的位置,由于船舶动力设备的工作参数维度较多、数据相关性较大、处理复杂等问题,使得对其直接进行状态评价较为困难。文章提出一种基于PCA-BP神经网络的船舶动力设备运行状态评价模型,模型采用主成分分析的方法去除船舶动力设备运行数据的数据相关性,实现数据降维,然后在确定船舶动力设备的状态评价标准的基础上,建立船舶动力设备的运行状态评价模型,并以"某轮"燃烧系统作为案例,对模型的准确性进行验证分析。模型验证结果表明,所建船舶动力设备运行状态评价模型具有一定的准确性、有效性和普适性,可以很好地应用于船舶动力设备运行状态的评价分析。     

云计算平台中大规模电子航海信息全局监控系统

在大数据环境背景下,针对传统船舶电子信息监控系统,存在多样数据融合性计算能力差,数据多样整合处理时间长,导致出现全局监控力不足的问题。基于大数据处理技术,提出基于大数据融合的船舶动态电子信息全局监控系统设计。根据大数据融合的技术要求,创建船舶多样数据采集融合架构,通过搭建的硬件对船舶多项数据进行采集,配合引入的纵深融合算法,利用大数据融合技术对采集的多样数据进行深度融合计算,实现信息全局一体化监控。通过对比实验数据,证明设计的监控系统,在解决传统监控系统数据融合问题上,具有显著效果,满足设计需要。