基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统设计

传统遥控系统不能根据船舶航线的变化情况,进行及时、有效的航行控制指挥。为解决此问题,设计基于无线传感网络的新型无人船舶远程遥控系统。通过无线传感网络框架设计、船舶电源电路设计2个步骤,完成新型远程控制系统的硬件模块设计。通过Delphi 7.0开发环境完善、无人船舶目标确定流程设计、驱动代码设计3个步骤,完成新型远程控制系统的软件模块设计。对比传统系统、新型系统的运行数据可知,应用基于无线传感网络的无人船舶远程遥控系统后,航行控制指挥的及时性、有效性均得到30%以上的提升。     

电力推进式船舶电力负荷预测系统研究

传统船舶电力负荷预测系统存在短期用电量不均、承载上限模糊等弊端。为有效解决上述问题,设计新型电力推进式船舶电力负荷预测系统。通过预测电路设计、推进负载接口设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行模块设计。通过电力负荷环境的搭建、数据库设计、负荷预测流程完善,完成新型系统的软件运行模块设计。模拟系统应用环境设计对比实验结果表明,与传统系统相比,新型电力推进式船舶电力负荷预测系统有效平均短期用电量、明确承载上限。     

大气湍流对舰船通信质量的影响仿真分析

现有技术不能在大气湍流情况下,保证舰船间通信质量,始终处于较高水平。为解决此问题,设计基于TCP/NC环境大气湍流对舰船通信质量影响的仿真模型。通过通信拥塞分析、网络协议编码2个步骤,完成TCP/NC通信环境的搭建。通过FFT数据的并行处理、影响时间确定、执行程序设定3个步骤,完成新型影响仿真模型的搭建。模拟应用环境,设计对比实验结果表明,应用新型影响仿真模型后,舰船间通信情况在大气湍流影响下,依然可以长时间保持高质量状态。     

船联网中大数据加密的混合密码体制研究

为增强船舶数据的传输安全性,降低混合密钥被破解事件的发生几率,设计基于船联网的大数据加密混合密码体制。通过整体框架结构搭建、业务功能模块搭建2个步骤,完成船联网环境的搭建。通过大数据加密KEM/DEM框架的搭建、混合密码公钥算法的确立、密码体制分类方法的确立3个步骤,完成新型大数据加密混合密码体制的建立。设计对比实验结果表明,应用该新型大数据加密混合密码体制后,船舶间通信数据可进行安全传输,且混合密钥被破解事件的发生几率近似于0。     

船舶电力电路短路检测系统设计

传统船舶电力短路检测系统不能进行长时间的满负荷运行,且电机检测修复效率较低。为解决上述问题,设计新型船舶电力电路短路检测系统。通过检测电源模块设计、电力短路接口芯片选择2个步骤,实现新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过电路操作协议栈移植、电力检测励磁参数设置、短路驱动程序设计3个步骤,实现新型系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件运行模块,完成新型船舶电力电路短路检测系统的搭建。对比实验结果表明,与传统船舶电力短路检测系统相比,应用新型船舶电力电路短路检测系统后,满负荷运行时间最长可达150 min左右,电机检测修复效率始终不低于60%。     

船舶岸电技术研究及其应用

岸电上船技术能够有效地减少船舶靠港期间的污染。对岸电上船技术进行了深入研究,设计了一套岸电变频电 源系统,实现了岸基电源与船电系统无缝连接,由岸基电源进行安全、可靠的供电。     

船舶电力推进系统数据通信模块设计

现有的数据通信模块存在着稳定性低、数据处理速度慢的缺陷,为此提出海上船舶电力推进系统数据通信模块设计研究。根据现有数据通信模块的研究提出数据通信模块总体架构设计,以此为基础,对数据通信模块电路进行设计,主要包括串口通信电路、电源电路、复位电路与CAN通信接口电路设计,然后对程序开发环境进行搭建,以此为环境对串行通信程序与CAN通信驱动程序进行编写,至此实现了数据通信模块的设计与运行。通过测试得到,与现有的数据通信模块相比较,设计的海上船舶电力推进系统数据通信模块极大的提升了稳定性与数据处理速度,充分说明设计的数据通信模块具备更好的性能。     

舰船通信网络分布式数据多状态识别技术研究

传统识别技术手段不能在适应网络通信量改变的同时,调整数据的分布状态。为解决上述问题,提出基于船舶分布式通信网络环境的数据多状态识别技术。通过单点分布框架设计、通信协议选择2个步骤,完成舰船分布式通信网络环境的搭建。在此基础上,通过多状态相似度确定、识别密度确定2个步骤,实现新型舰船数据识别技术的顺利运行。分析对比实验结果可知,与传统识别技术手段对比,应用基于船舶分布式通信网络环境数据多状态识别技术后,网络通信量适应程度、数据调整及时性都得到适当提升。     

水面无人船驱动电机远程控制系统设计与实现

针对智能航运时代背景下的船舶远程操纵与控制,本文设计一种面向水面无人船的驱动电机远程控制系统。系统以Arduino 2 560为中央控制器,涵盖中央控制模块、电机驱动模块、无线通信模块和岸基操控端。系统通过远程控制驱动电机,实现船舶前进、后退、左转、右转等运动状态的转换;通过GPRS实现无人船端与岸基操控端的无线通信。试验表明,本文设计的驱动电机远程控制系统操作方便,通信流流畅,运行稳定,能够用于无人船远程操纵和控制,为无人船的发展提供支持。     

基于VR技术的船舶航行仿真系统设计

传统船舶仿真系统不能在短时间内完成航行数据的识别及转发处理。为解决上述问题,设计基于VR技术的新型船舶航行仿真系统。通过层次逻辑结构设计、仿真拓扑结构设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过VR交互程序设计、航行传输协议设计、仿真数据库设计3个步骤,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现基于VR技术船舶航行仿真系统的顺利应用。模拟对比试验结果表明,与传统系统相比,应用基于VR技术船舶航行仿真系统后,航行数据识别及转发处理时间均得到一定程度降低。     

船舶燃油剩余量动态监测系统设计与实现

传统LTR船舶油量监测系统存在监测命令执行时间过长、剩余油量定位不准确等弊端。为解决上述问题,设计新型船舶燃油剩余量动态监测系统。通过传感信号采集模块设计、A/D信号转换模块设计2个步骤,完成新型系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,通过燃油剩余量位置动态监测、监测数据库表结构设计、动态燃油量监测语句完善,完成新型系统的软件运行环境搭建,实现系统的顺利应用。对比实验结果显示,与传统LTR船舶油量监测系统相比,应用新型船舶燃油剩余量动态监测系统后,监测命令执行时间明显缩短,剩余油量定位精准度最大值超过85%。     

多航道舰船货物运输路线最优选取系统设计

传统舰船货物运输线路选取系统存在航道分配混乱、运行操作占用时间过长等弊端。为解决上述问题,设计一种新型的多航道舰船货物运输路线最优选取系统。通过基础选取架构设计、最优操作模块设计2个步骤,完成新型舰船路线最优选取系统的硬件运行环境搭建。通过选取协议连接、存储数据库设计、基本选取流程完善3个步骤,完成新型舰船路线最优选取系统的软件运行环境搭建,结合软、硬件环节,实现多航道舰船货物运输路线最优选取系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统系统相比,应用新型运输路线最优选取系统后,航道分配混乱情况得到明显缓解,系统运行操作占用时间的最大值始终不会超过30 s。     

基于物联网的高精度船舶导航系统设计

为解决RTK船舶导航系统定向能力较差、目标定位精度较低等问题,设计基于物联网的高精度船舶导航系统。通过物联网传感器电路设计、导航信息采集模块设计2个方面,完成新型导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,按照导航数据采集与预处理、数据精度解算、导航任务分配的物理操作流程,完成新型导航系统的软件运行环境搭建,结合硬件执行条件,实现基于物联网高精度船舶导航系统的顺利运行。对比实验结果表明,与RTK导航系统相比,应用新型高精度导航系统后,船舶定向能力得到稳定提升,目标定位精度的最大值也不再低于理想极值85.21%。     

船舶移动网络中节点跨域访问方法的研究

现有技术手段,不能在保证船舶通信节点安全性的同时,实现信息的跨域访问。为解决此问题,设计基于船舶移动网络的新型节点跨域访问模型。通过RRC协议的缺陷改进、建立DRX自适应机制2个步骤,完成船舶移动网络环境的搭建。通过选择节点信任评估模块、完善Hadoop跨域平台、确定第三方访问编程3个步骤,完成基于船舶移动网络节点跨域访问模型的搭建。模拟模型运行环境,设计对比实验结果表明,随着新型访问模型的应用,船舶节点的通信安全性、跨域稳定性等特征值,都得到一定程度的提升。     

船舶岸电系统设计方案

改造或建设新型船舶岸电系统是"绿色港口"建设的重要内容.以广州某码头岸基供电系统设计为例,从岸电电源系统、电源系统状态监测等方面对船舶岸电系统设计方案进行研究,阐述了变压变频电源、安全防护、监控系统的设计思路及实施方案.该系统具有满足供电并兼顾供电状态监控管理的能力,可提高港口岸电的安全性,提升港口设备的智能化水平.     

云计算的舰船网络入侵检测算法研究

普通入侵检测方法,不能在舰船保持运动状态情况下,准确判断入侵数据所处位置,并快速清除入侵数据。为解决此问题,搭建基于云计算环境的舰船网络入侵检测算法。通过数据捕捉模块的搭建、数据预处理模块的搭建,完成云计算运行环境的搭建。通过舰船网络总体结构的搭建、入侵检测算法的优化,完成算法的搭建。引入PSO法则,对算法的实现起到一定约束作用。设计对比实验结果表明,新型算法与普通方法相比,可以准确判断入侵数据所处位置,并大幅节省清除入侵数据所需时间。     

基于物联网的船舶联合通信系统设计

普通船舶通信系统,存在传输信道分配不合理、冗余通信信息占比过重等弊端。为解决上述问题,设计基于物联网的新型船舶联合通信系统。通过物联网框架设计、联合通信接口设计,完成新型系统的硬件部分设计。通过信息接收模块设计、信道分配模块设计、显示模块主程序设计,完成新型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,应用基于物联网的新型船舶联合通信系统后,传输信道分配情况明显更加合理,冗余通信信息在所有船舶信息中占比,不会超过20%。     

海上近距短波通信系统中的干扰抑制算法

普通船舶干扰抑制算法存在可用频段盲点,不能快速确定近距短波的收敛极限。为解决此问题,设计基于海上近距短波通信系统的干扰抑制算法。通过信号源确定、PD可用频段选择2个步骤,完成海上近距短波通信环境的搭建。在此基础上,通过干扰信号分类处理、短波收敛性分析、LMS收敛抑制极限计算3个步骤,完成新型算法的搭建。模拟算法运行环境设计对比实验结果表明,与传统算法相比,新型算法可有效减少可用频段内盲点数量,并大幅提升短波收敛极限的计算速度。     

基于云服务的船载岸电管理系统分析

根据目前国内岸电管理监控等方面的问题,设计出一套基于云服务的船载岸电云端管理系统。该系统利用4G通信模块收集岸电系统相关数据信息,同时通过物联网云端管理软件IoTstar完成4G通信模块与云服务器的连接,将采集到的岸电信息数据实时发送到云端服务器,云服务器通过数据库将所有数据进行管理和存储,客户终端可通过人机界面实时查看某条船接入岸电的相关信息。     

基于四层过滤的船舶通信网络入侵检测模型研究

普通船舶入侵检测模型不能过滤垃圾数据,导致模型检测有效性下降。为解决上述问题,设计基于四层过滤的船舶通信网络入侵检测模型。通过E-R图设计、连通接口设计2个步骤,完成四层过滤船舶通信网络的搭建。在此基础上,通过数据结构性质分析、检测不变量确定、检测流程完善3个步骤,完成基于四层过滤船舶通信网络入侵检测模型的研究。设计对比实验结果表明,与普通船舶入侵检测模型相比,应用新型模型后,垃圾数据过滤强度、入侵检测有效性均得到一定程度提升。