基于组合优化理论的舰船航行速度预测

详细介绍小波神经网络和灰色系统理论的基本原理,在舰船瞬时运动模型的基础上,采用组合优化理论,将小波神经网络和灰色系统理论结合,设计一种舰船航行速度预测模型,后期的仿真实验证明,基于组合优化理论的舰船航行速度预测具有较高的精度.     

船舶航行速度估计的数学模型研究

为解决因船舶航速过度灵活转换而造成的海洋航行事故,提出船舶航行速度估计的数学模型。以直航运动稳定性作为分析前提,建立必要的操纵辨识条件,从而实现船舶航速操纵参数的辨识处理。在此基础上,按照船体的实时受力情况,获取与直向航行相关的物理参数,再按照测速校正原理,完成船舶航行速度估计的数学模型研究。模拟应用实验结果表明,FPS(顺逆转换系数)、SPS(逆顺转换系数)均出现明显下降,船舶航速转换灵活性得到适度抑制,大幅降低海洋航行事故的发生几率。     

人工智能的舰船航行速度自动调整研究

为了更好保障船舶航行效果,有效实现在复杂海洋环境下对船舶航行速度进行有效控制的目标,提出基于人工智能的舰船航行速度自动调整方法。通过对舰船航行速度特征参数进行采集,获取船舶航行速度变化规律,并结合非线性模型实现对船舶航行速度的有效建模,减少环境干扰影响,有效降低船舶航行控制误差,保证速度调整的准确度。最后通过实验证实,本文提出的人工智能的舰船航行速度自动调整方法具有较高的实用性,充分满足研究要求。     

舰船海上航行的运动预测研究

通常情况下,舰船在风浪环境下航行。在海浪的扰动作用下,舰船海上航行很容易发生摇荡,导致船体出现倾斜。特别是小型的舰船,其船体倾角最大超过15°。在实战期间,如果舰船出现摇荡,将直接影响船载火炮操纵的效果,使火炮发射的准确率下降,不利于船载火炮作用的发挥。在这种情况下,为确保舰船航行的稳定性,要针对其运动展开科学预测。基于此,本文将舰船的海上航行运动预测作为主要研究内容,从而提升舰船的运动预测能力。     

船舶航行速度高精度控制的数学模型研究

现有模型无法适应不同荷载的航速需求,存在着控制精度低、控制时延长的缺陷。为此,提出船舶航行速度高精度控制的数学模型研究。分析船舶航行速度影响因素,构建船桨系统、柴油机以及附加阻力数学模型,以此为基础,基于PID技术设计航行速度控制器,制定船舶航行速度控制规则,通过执行控制规则,应用PID控制器实现了船舶航行速度的高精度控制。设置干扰环境,准备实验对象相关数据,进行船舶航行速度控制仿真实验。实验结果表明,与现有模型相比,本文构建模型航速控制精度较高,航速控制时延较短,表明构建模型航速控制效果更佳。     

航行速度的非线性建模与仿真研究

舰船航行速度具有十分强烈的非线性变化特点,而当前舰船航行速度建模方法均只考虑其线性特性,使得舰船航行速度预测错误很大。为了提高舰船航行速度预测精度,提出一种航行速度预测的非线性建模方法。首先采用舰船航行速度的历史样本数据,建立舰船航行速度预测的训练样本集合,然后引入回声状态网络对舰船航行速度训练样本的变化规律进行描述,建立舰船航行速度预测模型,最后采用具体舰船航行速度数据对非线性建模性能进行测试。本文建模方法可以捕捉舰船航行速度强烈的非线性变化特点,舰船航行速度预测错误小,舰船航行速度预测精度要小于当前线性建模方法,而且降低了舰船航行速度建模的时间,具有比较显著的优越性。     

舰船航向非线性控制的数学模型设计

发达国家已有舰船航向控制模型研究成果,无法适应中国舰船实际航向控制需求,存在着航向控制效果差的问题,因此提出舰船航向非线性控制的数学模型设计研究。详细分析舰船运动干扰信号,构建非线性舰船运动数学模型,选取并探究实际航向控制问题的性能指标,以构建模型与选取性能指标为基础,将舰船运动模型转换为状态方程形式,制定航向非线性控制流程,执行制定流程即可实现舰船航向的非线性控制。实验结果表明,应用构建模型后,在较短时间内实际航向可以调控到设定航向,控制舵角也能回正,充分证实了构建模型的有效性与可行性。     

非线性Backstepping算法在舰船航行控制器的应用研究

随着我国远洋海上贸易的发展,舰船的航行控制需求也随之快速提高,这对航行器的控制提出了更高的要求,尤其是在复杂的海洋环境中,存在众多的干扰因素,必须有效克服这些干扰,船舶的航行安全才能得到保障。本文介绍一种非线性Backstepping算法,并结合平行计算原理,有效地提高了航行控制器的性能,使航行器的智能化水平得到显著提高,而平行计算能够有效提高航行控制器非线性数据的处理能力。     

船舶航行轨迹预测的数学模型设计

为保证船舶航行的高效和准确,对船舶航行轨迹预测方法进行优化。结合惯性定位原理建立相应的船舶航行轨迹坐标系,规范船舶航行轨迹坐标数值,根据坐标数值进行最优航行路径的选择,并在复杂船舶航行环境下进行最优路线的干扰去除处理,以便及时对轨迹偏移现象进行有效纠偏。最后通过实验证实,船舶航行轨迹预测的数学模型具有更高的准确性和有效性,充分满足研究要求。     

基于磁感应测速传感器的舰船航行速度估计

为解决传统舰船航行速度估计结果精度不佳的问题,提出基于磁感应测速传感器的舰船航行速度估计方法。通过大量分析调查,分别获取外界航行因素及船舶自身因素对航速的影响度数值,结合磁感应测速传感器建立相应的船舶航速影响规律。进一步计算相关因素对舰船航行产生的阻力和推力,并建立相应的航行惯性附体坐标,根据坐标变化情况计算舰船航行速度变化数值,实现对舰船航行速度的精准估计。最后通过实验证实,基于磁感应测速传感器的舰船航行速度估计方法具有更高的准确性和实用性。     

基于非线性数学模型的舰船运动特性分析

舰船领域的研究中,运动特性分析是重点内容,在研究过程中,可以采用非线性数学模型。通过对舰船运动特性的准确分析,能够为运动预报提供可靠依据,从而确保舰船上武器系统的发射精度。不仅如此,舰船的运动预报准确度与舰载飞机起落降的安全性有着密切关联,还能为舰船耐波性的研究提供帮助。在对舰船运动模型进行构建的过程中,可以选用MMG分离模型。基于此,以分离模型作为主要依据,对相关的数学模型进行构建,分析船舶在海面上的运动特性。     

舰船总体电磁兼容性数学模型法预测

本文讨论舰船总体电磁兼容四个重要方面的数学模型法预测,即:系统间电磁干扰预测全舰电磁环境预测、天线系统的最佳布置,系统内电磁干扰预测。文中阐明了在这四方面预测的基本理论,叙述了作者在这些方面的实践,给出了一些典型预测结果与实验验证数据。     

舰船无线通信网络链路非线性规划数学模型分析

受到时延和丢包问题的影响,以往链路规划方法的使用效果不佳,由此,提出舰船无线通信网络链路非线性规划数学模型分析方法。描述链路非线性规划问题,应用Whittle方法进行规划参数确定,结合离散小波变换方法组合模型参数,对不同时间尺度下的网络流量进行分解;通过判定最短流量数据的传输链路,将参数代入组合模型,得到相应的舰船无线通信网络链路非线性规划数学模型;利用非线性反馈控制原理,有效补偿系统的容错现象,改善系统的时延和丢包问题。由实验结果可知,该模型最低丢包率为0.70%,最大时延为3 ms,具有良好的非线性规划效果。     

舰船航行数据记录器的研究

本文介绍了国外舰船航行数据记录器的发展状况,讨论了航行数据记录器的功能和性能,探讨了我国自行研制航行数据记录器的设计思想和技术途径,介绍了用于我国新型舰船的航行数据记录器的硬、软件设计、可靠性设计技术及其试验情况。     

人工智能技术舰船航行自动控制研究

传统舰船航行自动控制功能主要通过算法对定义舰船轨迹数据与舰船航行数据综合分析计算,根据计算结果对PID自动控制器下达控制指令来完成自动控制操作。此种控制模式受到算法定义逻辑限制存在一定的控制误差,无法真正做到舰船航行的精准控制。为解决上述问题,提出人工智能技术的舰船航行自动控制研究。首先对舰船航行轨迹进行模型计算,接着对舰船PID控制数据进行模型计算。最后,通过人工智能技术对航向轨迹与PID控制数据进行关联计算,得到精准的舰船航行控制数据。通过对比实验对提出的控制方法与传统控制方法进行对比,数据证明提出方法的控制精准度高于传统自动控制系统。     

舰船指挥系统软件可靠性数学模型研究

一、引言 软件在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力叫做软件的可靠件,它是软件工程和可靠性工程相结合所产生的一个新分支。自70年代产生以来,已有了很大的发展,软件工程和可靠性工程的科研人员把可靠性学科的一些原理,方法和模型应用到软件的设计、测试、维护等领域,已经取得了很大的进展。 软件可靠性数学模型研究是软件可靠性研究的最重要内容之一,软件可靠件数学模型的选择直接影响到对软件可靠性的指标的定量评估。迄今为止,人们提出的软件可靠性模型就有几十个,但还没有一个被普遍接受的模型,也没有一个统一的标准对这些模型进行评价,