粒子群优化算法在海底地形导航中的应用

海底导航技术随着深海测量技术的不断进步,得到了迅速的发展,逐渐成为各国研究的热点方向。传统的地形匹配算法由于海底地形的特殊性等因素,普遍存在复杂度高、匹配误差大等问题。本文研究了常规粒子群算法,将平均Hausdorff距离和混沌局部搜索引入粒子群算法中,有效降低算法复杂度,同时提高STAN的定位精度和计算速度,并给出仿真结果。     

海底观测网络摄像系统设计与实现

为实现深海海底长期连续视频监控,建立一套基于ZERO计划海底观测网络的摄像系统.在对ZERO计划及摄像系统总体结构分析的基础上,完成摄像系统耐压腔体机械结构和散热结构设计.设计了摄像系统缓启动电路,有效解决了摄像系统与ZERO计划水下接驳盒电源转换器之间的矛盾.实验证明基于ZERO计划海底观测网络的摄像系统能正常工作,性能可靠,从而为深海海底观测网络长期连续视频监控的实现提供了技术支撑.     

浙江省沿海港口群集疏运系统整合研究

分析港口群集疏运系统整合的必要性,并以浙江省沿海港口群为例,提出局部区域港口和港口群2个层次的整合方案,运用专业的区域战略货运分析软件STAN对整合方案实施前后的网络流量与费用进行评价,最后提出相应的整合建议。     

深水海底管道应急救援系统建设方案分析

分析目前深水海底管道应急救援系统存在的不足,给出应急救援系统建设方案,并对技术方案进行技术分析和经济性评价。结果表明,深水海底管道应急救援系统是应对突发事故的关键,应作为国家应急战略进行投资,依托海洋石油工程管道应急救援队伍,按照企业投入为主、国家适当补贴的方式建设骨干队伍。建立完备的深水海底管道应急救援装备系统,健全应急机制,统一信息标准,实现资源共享。建成作业水深达到2000m的海底管道应急救援系统,实现对我国南海深水油气田开发海底管道应急抢修的全覆盖。同时,该系统能在海洋工程建设中发挥重大作用,具有较好的经济回报。     

海底光缆传输网络总体设计研究

论文介绍了国外海底光缆传输网络的最新研究和应用情况,提出了海底光缆传输网络的拓扑结构,设计了系统的总体结构和重点研究设备。海底光缆传输网络将海底分散的海洋环境观测、地质勘探等科学研究节点组网,实现各类海洋科学信息至岸基的综合传输与交换,具有高速、大容量的通信特点,是水下信息传输的重要手段,为深海科学研究提供关键技术支撑。     

基于海底接驳盒的电能管理系统的研制

研制了一套基于海底观测网络接驳盒的电能管理系统,实现对海底接驳盒的电能分配和管理,可以控制外接负载的电能供给,能够对各路电压、电流,控制腔、高压电源腔的温度和漏水情况进行实时监控和异常处理,并将监测数据通过网络上传到基站上位机,实现了基站上位机对系统的远程控制和管理.系统灵活、可靠、响应快,为海底观测网的长期稳定运行提供了重要保障.     

海底管道外表面阴极保护系统优化设计

针对海底管道外表面阴极保护系统优化设计,在传统的规范设计基础上,提出基于数值模拟计算的优化设计技术,设计可以完整描述实际工程中海底管道外表面防腐系统状态的大规模样本,基于边界元方法实现4480种管型（32120个数值模型）的大规模数值模拟计算,得到海底管道外表面阴极保护系统大规模优化设计数据库。在对输入、输出参数进行相关性分析的基础上,应用L-M算法和贝叶斯正则化算法实现两级人工神经网络映射关系的训练。数值仿真结果表明,建立的神经网络映射模型精度高达0.05%,收敛性良好,可以为海底管道外表面阴极保护系统优化设计提供先进的技术手段。     

基于侧扫声呐的海底管道可视化系统实现

侧扫声呐系统作为目前路由调查的主要工具之一,在海底管线探测方面表现出独特的优势。文章以实测侧扫声呐海底管道数据为例,从XTF格式侧扫声呐数据结构组成出发,实现了数据解码、海底线检测、地理编码等关键技术,最后借助MATLAB的GUI平台设计开发了一套描述海底管道可视化的完整软件,可以实现原始声呐管道数据可视化展示和基本的处理分析,还可以提取原始文件包含的有效信息并对其进行质量评价,有效的提高了数据的二次开发效率和管理能力。     

海底电缆巡检水下机器人的模块化控制系统

为了提高海底电缆巡检水下机器人操控稳定性,进行控制系统的模块化设计,在嵌入式ARM下进行海底电缆巡检水下机器人控制系统优化设计,控制系统分为上位机模块、下位机模块、探测模块、传感信息采集模块、智能信息处理模块和通信传输模块等,将照明传感器和压力传感器置于机器人控制系统的下位机部分,进行图像和环境数据采集,对采集的海底电缆分布信息在智能信息处理模块中实现加工和判断,采用MSP430F149嵌入式控制芯片进行中央控制单元开发,上位机模块实现数据上传和远程通信,采用超低功耗16位单片机MSP430F149进行机器人控制系统的集成信息处理和控制指令传输,实现系统的硬件模块化开发。测试表明,该控制系统具有很好的水下机器人稳定性控制性能,提高对海底电缆的准确巡检能力。     

海底数据中心翅片散热结构设计与分析

为进一步提升海底数据中心的散热效率，对海底数据中心翅片散热结构进行优化设计，建立以海底数据中心总散热量最大和总压降最小为目标的数学模型，采用改进遗传算法求解翅片的宽度和间距，使得海底数据中心散热效率最大化。基于Lab VIEW开发平台和求解结果设计海底数据中心散热实时监测系统，实现对翅片结构的实时调节。仿真结果表明，优化设计后的翅片散热结构能够大幅度提升海底数据中心的散热效率。     

基于模糊综合评判理论的载人深潜器操纵技巧评价方法

简要介绍了模糊综合评判的基本理论及其评判原理;简述了模糊综合评判多层次模型的建模与分级评判方法;提出了载人深潜器航行和作业技巧综合评价体系,构建了载人深潜器操纵技巧综合评价的二级模型,对航行和作业技巧综合评价的各因素及权重的确定方法作了说明,并在载人深潜器操纵仿真系统上进行了模拟运行,获得了预期的效果.如果考虑海况、海底海流、海底地质地形、作业对象等因素,该方法可运用于实艇海上驾驶作业训练的综合评价.     

Simulation platform of navigation system for autonomous underwater vehicle

1 Introduction1 It is hoped the Autonomous Underwater Vehicle (AUV) can be fully autonomous, but the basis of this hope is that AUV can navigate and position accurately.Inertial navigation is the main navigation method for AUV, but accumulative error of t…     

重力匹配导航系统可靠性研究

介绍重力匹配导航系统的组成和导航的实施步骤,从影响匹配结果的几个因素出发,利用信噪比、地形熵、相似度三个特征组成的特征向量来判定匹配结果的可信度。仿真结果表明,该导航系统能够有效地解决惯性导航系统误差随时间积累的问题。     

某型AUV运载器的定位方法与误差分析

传统AUV依靠水下惯性导航设备自主定位的方法无法实时进行水下信息感知和系统控制。水声定位是AUV定位导航技术的一个研究领域,可用于水下运动目标定位与导航、水下静止目标勘测等。本文分析阐述三种经典AUV定位方法,进一步研究AUV快速定位解算原理,论证影响AUV运载器在深海工作时产生的定位误差来源并进行仿真试验分析,最终将研究成果应用在目前现有某型AUV运载器上,实现自身水下定位、导航与远程遥控。     

基于虚拟现实的导航试验系统

为了加快惯性导航系统的开发,设计了一种基于虚拟现实的惯导试验系统,用于捷联惯性导航系统设计及测试。详细介绍了系统的结构及功能组成,探讨了系统的虚拟现实建模方法和视景生成过程。并为系统建立了基于真实地形信息的三维地形,利用虚拟现实工具软件Vega完成了系统的视景仿真。结果表明该系统能使研究人员直观地考察导航过程、船体姿态,且画面逼真、流畅,为舰载捷联惯性导航系统的快速开发及算法的研究提供了有力的工具。     

单轴旋转式惯导系统误差抑制机理分析

提高惯导系统对于惯性器件误差负面影响的抑制能力,对于改善系统的导航精度具有重要意义.本文对惯导系统误差方程进行分析,重点讨论对称位置上惯性器件误差的积累效果,系统地研究了单轴旋转调制对捷联惯性导航系统惯性器件误差的自动补偿机理,详细分析了单轴旋转对惯性器件常值误差、标度因数误差的抑制情况.对单轴旋转调制方案进行仿真,验证了理论分析的正确性.     

组合导航系统数字开发平台设计

分析比较了组合导航系统研发方法,基于计算机硬软件系统建立起统一的半物理仿真开发和调试环境.对开发平台系统结构,数学模型和主要软件设计方法进行了介绍,设计出的组合导航系统数字开发平台可以实现组导系统常见的理论分析、建模、系统集成和演示调试等多种功能.     

一种基于声学定位/航位推算的水下导航定位方法

受环境影响,声学定位系统输出的位置信息波动较大,还会出现数据跳变或丢失现象,严重影响了水下载体的定位精度。针对此问题,提出一种基于声学定位/航位推算的组合导航方案,该方案在组合滤波前对声学定位系统输出数据可用性进行判断,进而选择不同的导航方式。采用计算机仿真和海试实验对研究方法进行了验证,结果表明,该方法能有效融合两种导航系统的优点,平滑声学定位系统数据的波动,且当声学定位系统输出异常时,水下载体短时间内还能保持较高的定位精度。     

航标遥测遥控系统在巢湖湖区的应用

通过采用航标遥测遥控系统,节省了巢湖湖区航标管理和维护成本。介绍航标遥测遥控系统的基本原理和特点,提出一些改进措施,建议在一定范围内推广应用。     

船舶综合导航系统仿真技术研究

本文以用惯性导航系统（ＩＮＳ）和静电陀螺监控器（ＥＳＧＭ）为中心的综合惯性导航系统为背景,讨论了综合导航系统研制过程中的数学和半实物仿真技术。