船舶无人驾驶中的数据融合技术应用

海上船舶无人驾驶技术是现代海上信息化发展的重要方向,其不仅需要按照规定的航向航速运行,还需要考虑船舶碰撞及各类突然情况。无人驾驶技术对采集的信息及数据融合处理要求很高,通过各类传感器采集海上地形﹑环境﹑目标船只等信息,进行融合处理,为船舶无人操控提供可靠的航行数据。本文重点研究无人驾驶领域中利用AIS与雷达数据的信息融合方法,提出一种基于船舶航行及数据加权融合算法,最后进行仿真。     

云计算的RFID数据采集和管理系统设计

现代航运业及海上军事系统建设中,需要对各种海量的数据进行采集处理,如海上气象数据﹑环境监测数据﹑海底地形数据及卫星通信数据等,有些数据的采集处理对实时性及准确性要求较高。传统的RFID数据采集和管理系统结构单一,处理性能已经越来越不能满足现代航运业的实际要求。本文研究云计算架构及海上RFID数据采集和管理系统,重点探讨基于云平台的分布式架构并改进数据采集中的哈希过滤算法,有效提高系统性能。     

船联网信息融合关键技术研究

由于电子设备类型不同,基于物联网结构的数据传输与处理存在大量异构数据,船舶各电子设备之间﹑船与船之间的数据交互需要通过中间件进行数据融合及接口统一。基于船联网的信息融合需要提供一个完整的策略方法及框架来处理船联网中的异构系统数据。本文研究现有基于物联网结构的信息融合技术,针对船舶电子系统特征,提出一种高效特征信息融合算法,有效提高异构数据融合效率。     

风电运维母船智能系统的研究与应用

针对海上风电运维作业特点，搭建风电运维母船（SOV）智能系统，采用数字孪生技术实现船舶核心动力设备和电力系统的建模仿真，保障船舶安全高效航行。该系统通过感知传感器采集数据，结合大数据技术及云计算技术对数据进行整合和处理，从而进行智能决策和分析，并以星链技术进行信息交互，最终实现运维路线、仓储配置和步桥登乘的优化。     

物联网感知在船用信息系统中的应用

现代船用电子设备种类的增加使得船舶信息处理系统所需采集处理的数据量也越来越大,如海上气象传感网络﹑船舶目标跟踪系统﹑避碰撞系统及雷达定位系统等。如何高效地对这些数据采集﹑处理决定着船用信息系统的性能。同时,近年来随着海底光纤的铺设以及物联网技术的发展,基于光纤的物联网信息采集系统能提高数据采集精度及效率。本文将物联网感知及光纤信息采集传输技术运用于船用信息系统中,有效解决船用信息系统的性能瓶颈。     

物联网环境下船舶通信系统重复不完整数据自动挖掘方法

为了更好地保障船舶通信效果,避免通信过程中数据传输不完整的问题,提出物联网环境下船舶通信系统重复不完整数据自动挖掘方法,结合特征采集原理进行冗余数据的去除,通过对海量通信数据进行去噪、清洗、集成和转化处理,实现对不完整数据的有效采集和简化处理,从而在动态不完整数据跟踪的基础上,实现对复杂不完整数据的有效采集,构建挖掘模型,准确对不完整充分数据进行有效展示,保证数据通信效果。最后通过实验证实,物联网环境下船舶通信系统重复不完整数据自动挖掘方法具有更高的实用性,充分满足研究要求。     

物联网感知技术在航运业中的应用

在现代海上航运业务中,基于物联网的应用越来越多,如海上气象数据传输系统﹑海上雷达探测系统﹑目标物检测跟踪系统等。在这些业务中,核心的处理是对目标数据的采集及传输。海上无线通信的信道频谱较窄,如何在海上物联网体系中能对目标数据精确采集及有效传输事关整个应用业务的性能。本文着重研究海上物联网系统在感知层面的技术,利用分簇理论改进无线传感网络的路由技术,提出一种改进后的无线传感网络结构,最后对算法进行仿真。     

免处理的船舶压载水系统液位自动调节装置

设计一种免处理船舶压载水系统液位自动调节试验装置,提出基于以太网和CAN总线的压载舱液位控制方案,对装置中的信号采集模块、通信模块和控制模块进行软硬件开发,并进行压载舱液位自动调节模拟试验。试验表明:该装置能够保证压载舱液位的恒定调节,可实现数据实时显示和对压载舱液位进行自动控制,为此类免处理的船舶压载水系统设计提供参考。     

船舶运动姿态测量系统设计与实现

为了获取海上航行船舶及自航模试验中船模的姿态参数,设计一种基于MEMS(微机电系统)技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统。此系统通过MEMS波高传感器对船舶升沉信息进行采集,利用倾角传感器对船舶的纵摇和横摇姿态信息进行采集,采集到的信息经多路A/D转换后送入单片机进行处理,实时得出船舶运动的升沉、纵摇及横摇变化。经处理后的三组数据由船舶运动姿态测量系统通过RS-485串口送到数据接收处理机存储、分析并实时显示船舶运动的姿态变化曲线,该数据接收处理软件采用VC++编写。经过大量试验及海上测试,该系统性能稳定,测量精度高,具有较大的实用价值。     

数据挖掘聚类算法在船联网平台中的应用

随着通信技术的发展,船舶与船舶以及船舶与岸基之间的数据交互越来越频繁;同时数据的种类与数据帧的大小也急速增加,如何对这些信息进行快速有效的分析提取成为现代海洋业的重要研究领域。数据挖掘通过统计﹑自动学习等算法从海量数据中提取有效信息。随着船舶采集信息量的增大,成为信息中心最重要的功能之一。本文研究现有聚类算法的优缺点,重点分析聚类数据挖据算法DBSCAN,根据船舶数据处理的特点对算法进行了改进。     

实时信息采集的船舶运动分析系统

以船舶运动作为研究对象,提出一种基于实时信息采集的船舶运动分析方法,并给出船舶运动分析系统的设计方案。该运动分析系统首先利用传感器进行船舶运动数据的采集,然后通过硬件接口将采集到的输入数据传送给计算机,对数据进行处理、存储与管理,实现对船舶运动状态的分析。该船舶运动分析系统的设计符合船舶向自动化、智能化发展的要求。     

人工智能的船舶航行数据自动采集系统

为提升船舶航行数据自动采集的实时性、完整性,并保证采集数据的质量,设计人工智能的船舶航行数据自动采集系统.数据感知设备采集船舶航行相关数据,采用卷积神经网络部署动态网络节点,利用时间反转镜方法控制网络信道的均衡程度,数据管理模块通过执行器下达执行指令,控制数据的读写、交互缓存等,并对数据实行滤波处理后,再次利用卷积神经...     

船舶运动姿态测量系统设计与实现

为了获取海上航行船舶及自航模试验中船模的姿态参数,设计一种基于MEMS(微机电系统)技术的波高倾斜一体化传感器的船舶运动姿态测量系统.此系统通过MEMS波高传感器对船舶升沉信息进行采集,利用倾角传感器对船舶的纵摇和横摇姿态信息进行采集,采集到的信息经多路A/D转换后送入单片机进行处理,实时得出船舶运动的升沉、纵摇及横摇变化.经处理后的三组数据由船舶运动姿态测量系统通过RS-485串口送到数据接收处理机存储、分析并实时显示船舶运动的姿态变化曲线,该数据接收处理软件采用VC++编写.经过大量试验及海上测试,该系统性能稳定,测量精度高,具有较大的实用价值.     

基于大数据平台的船舶远程运维系统

船舶营运数据通常具有多源且异构的特点,为实现数据集成应用,降低实施成本,通过对大数据平台技术进行研究,提出一套适用于船舶远程运维的大数据平台架构。利用岸端大数据平台的存储和计算资源进行数据关联分析和信息融合,在系统功能分层结构的设计框架下向用户提供应用软件服务,以适应不同船型的运维管理需求。在某散货船上应用该系统,从船舶装备运行和能源消耗管理等方面给出各纬度的运营报告和可视化展示,为航运企业的船舶远程运维数字化管理提供参考。     

基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计

为了提高船舶航行的安全性,构建船舶航行安全自动评估系统,提出基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计方法。采用航向陀螺仪、三轴磁力计等敏感传感器进行船舶航行姿态参数采集,根据采集的船舶航行姿态数据进行大数据特征重组,建立船舶航行姿态参量大数据库,设计数据访问调度和参数融合算法,进行船舶航行安全大数据信息调度和特征分析,进而实现船舶航行安全自动评估。在嵌入式ARM环境下进行系统的软件开发,实现系统优化设计。仿真结果表明,采用该系统进行船舶航行安全自动评估的准确性较好,船舶航行安全信息大数据访问调度的实时性较高。     

基于无线传感器网络的船舶动力定位系统的研究

随着海洋开发领域的扩大,对船舶航行及停泊位置精确要求越来越严,动力定位系统成为大型船舶必不可少的设备之一。船舶动力定位系统通过传感器采集自身的动力状态及周围环境数据,再通过数据融合确定所需的推进力。针对采集数据分布广、类型多样的特性,利用无线传感网络分布式结构具有较好的处理性能。本文研究大型船舶动力定位系统数学模型,在此基础上设计基于无线传感网络的数据融合处理系统,最后进行仿真。     

网络型船舶机舱温度智能监测系统设计

针对船舶机舱数字化温度采集的具体应用,依据现场总线的原理,构建了船舶机舱数字化温度集中监测的三层网络架构—数据采集层﹑网络通信层和数据管理层.利用智能数字温度传感器独特的单线接口方式及可实现多点组网的功能和极强的抗干扰纠错能力,选用高性能﹑低功耗的高档8位单片机ATmega16作为中央处理单元,设计了一套应用于船舶机舱的网络型全数字化温度智能监测系统,实现了网络化船舶机舱多点温度全数字化监测.     

GPS船舶试航(报告)数据后处理系统

采用GPS技术进行船舶试航是一项为船东、船厂普遍欢迎的技术 ,在研制和完善GPS船舶试航实时数据采集系统的基础上 ,本文探讨一种实用的船舶试航 (报告 )数据后处理系统 ,以期提供信息量较大、且方便对船舶性能和试航过程进行深入分析的试航报告。     

海上数据通信中的物联网交互技术研究

随着现代船用电子信息系统的发展,各电子设备之间及与设备与信息中心的数据交互越加频繁,交互量越来越大,传统的基于无线通信架构的数据通信系统已经越来越不能满足海上大量数据的交互性能要求。物联网是一种全新的互联结构,其数据采集﹑传输是基于RFID射频技术﹑传感器技术及无线传感网络技术,能够高效的对船用通信数据进行处理。本文研究海上无线通信网络与物联网结构,提出基于物联网结构的拥塞算法,极大提高了海上通信网络系统容量。     

船舶自动驾驶系统的数据库构建研究

船舶自动驾驶作为一种新型的智能化控制技术,在商业游艇等高端船舶动力操纵系统已经实现广泛的应用,各种基于计算机系统的自动驾驶仪器也变得更加复杂,随之而来的是各种传感控制数据的大量增长,如何快速高效地处理这些重要数据,成为影响自动驾驶控制性能的关键因素。因此只有建立一个合理的数据库系统,才能实现对传感数据、导航系统数据和矢量螺旋桨发动机监控数据等参数的有效处理,本文基于船舶自动驾驶控制系统的需求,设计基于分布式数据库结构的数据处理系统,并给出软件控制算法。