浅析海浪及其对舰船航行安全的影响

由于受到天气因素的影响,使舰船航行安全受到威胁,虽然在舰船航行中多次使用抵抗海浪和导航定位技术,但是环境问题依旧是威胁舰船航行安全的主要原因,特别是在海浪环境下航行的舰船,极有可能发生灾难事故。     

风浪中保证舰船航行安全的水文气象预报自动化系统

简要阐述了大风浪中舰船航行安全与水文气象自动化系统建设的关系，指出，在研讨大风浪中舰船航行安全时，必须注重水文气象自动化系统的建设，即研制船基方式的水文气象预报自动化系统。该系统对于防止大风浪中舰船航行事故具有重要意义；介绍了船基方式水文气象预报自动化系统的总体设计方案，主要分系统的基本内容、功能和特点，系统所解决的主要技术问题。     

舟山海域船舶事故对海警舰船航行安全的启示

近年来,舟山海域水上交通事故依然严峻,给海警舰船海上执勤、执法与实施海上救助等带来了风险。为此,本文首先分析了舟山海域的地理、自然环境,对事故多发原因进行了简单分析,并对舟山海域海警舰船航行安全提出了若干建议。     

海上极端恶劣环境下舰船避碰系统设计

在海上极端恶劣的环境下,为确保舰船安全航行,应当避免舰船之间碰撞事故的发生。舰船作为大型机电液一体化设备,一旦发生碰撞会造成严重的后果,由此使得避碰系统成为舰船安全航行中不可或缺的辅助系统之一。为最大限度发挥避碰系统的作用,必须保证设计的避碰系统能够满足极端恶劣环境的使用需要,可以成功避让静态和动态的障碍物,按照重新规划的轨迹航行,使舰船安全抵达目的地。     

舰船减摇和抗倾覆系统的研究

舰船在海上航行时受到海浪与海风作用力的冲击,会产生横摇、纵摇等运动,当横摇与纵摇角度超过其平衡点时,舰船就可能发生倾覆等严重的事故。本文研究的目的是提高舰船的减摇与抗倾覆能力,本文基于DSP控制器,设计一种舰船减摇与抗倾覆控制系统,并详细介绍了该控制器的硬件组成与减摇性能。     

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。     

基于统计数学理论的舰船航行轨迹建模研究

轨迹建模对舰船航行安全具有重要的意义,为了解决当前的舰船航行轨迹建模准确性低,以及建模时间长的难题,以获得更加理想的舰船航行轨迹建模结果为目标,设计了基于统计数学理论的舰船航行轨迹建模方法。首先对舰船航行轨迹建模原理进行分析,建立舰船航行轨迹建模的数学模型,然后引入统计数学理论中的机器学习算法——BP神经网络对舰船航行轨迹进行建模,最后采用具体舰船航行轨迹数据进行了性能验证性测试。结果表明,相对于当前经典舰船航行轨迹建模方法,本文方法的舰船航行轨迹建模效果更优,获得了高精度的舰船航行轨迹建模结果,缩短了舰船航行轨迹建模时间,是一种高精度、高效率的舰船航行轨迹建模方法,具有一定的实际应用价值。     

基于极限学习机的舰船焊缝缺陷识别检测研究

焊接技术是影响舰船制造水平的重要因素,在舰船焊接中受多种因素影响会出现焊缝缺陷,尤其在压力管道、外板等焊接部位易出现焊缝,对舰船航行安全构成极大威胁,易引发航行事故。为有效消除焊缝缺陷,必须采用识别监测技术准确识别缺陷和定位缺陷,并对焊缝缺陷进行处理,以提高舰船焊接质量,稳定舰船结构。本文介绍极限学习机算法、优势与改进,提出基于极限学习机的舰船焊缝缺陷识别检测技术方法,能够准确检测出舰船焊缝缺陷。     

粒子群优化算法在舰船路径优化仿真中的应用

为保障舰船安全稳定航行,显著提升舰船续航能力,设计了基于粒子群算法的舰船路径优化方法。使用概率图法构建舰船航行路线图,按舰船在航行性能方面的评价指标,构建与舰船航行路线图相关、综合考虑舰船转弯角度以及地形威胁等约束的舰船航行路径优化模型,并应用改进粒子群算法求解所构模型,得到满足约束条件的舰船航行初始最优路径。之后通过删除冗余点的方式对舰船航行初始最优路径实施平滑优化处理,得到最终的舰船航行最优路径。实验结果表明,该方法可收获更优的舰船航行路径,舰船按该路径行驶,更有利于续航,使舰船航行任务得以有效完成。     

舟山岛礁区船舶安全通航对策

船舶海上航行存在多方面的风险，且风险因素不稳定，而岛礁区为船舶海上航行事故多发地，其事故多发的现状引起社会对船舶安全航行的重视。以舟山岛礁区为研究对象，结合具体案例分析近几年船舶通航事故多发的原因，提出预防通航事故的对策。所提对策旨在引导船员提高航行安全意识，缓解岛礁区通航事故多发现状，减少人员伤亡与经济损失，维护海上安全航行。     

基于区块链的舰船航行大数据共享安全认证研究

传统大数据共享安全认证方法经常出现错误问题,影响舰船航行大数据共享效率。为此,提出基于区块链的舰船航行大数据共享安全认证研究。根据舰船航行大数据的种类,计算出舰船航行大数据共享的总直接信任度,利用区块链技术对舰船航行大数据预处理,得到舰船航行大数据块标签,利用区块链技术确定每一个大数据子块的哈希值,判断舰船航行大数据共享的完整性,实现舰船航行大数据共享的安全认证。实验结果表明,所提方法在舰船航行大数据共享的安全认证中具有更高的可靠性和鲁棒性,从而提高了舰船航行大数据共享效率。     

水下爆炸载荷和随机风浪联合作用下破损舰船运动及其倾覆概率计算

面对复杂的海洋环境,舰船在执行任务时,需要提升在恶劣海况下的生存能力。而舰船最可能面临水下炸弹爆炸或者风暴引起的大波浪,从而可能会发生倾覆事故。本文主要研究了舰船在发生破损情况时,如何提高其航行的稳定性,降低倾覆发生的概率。首先,本文对船体倾覆的几种模式进行分析,然后建立风浪作用模型和水下爆炸冲击波模型,并计算在上述情况下的倾覆发生概率与稳定程度。     

潜艇加装航行数据记录系统应用研究

航行数据记录系统（VDR）是实时记录并保存舰船在事故发生前后一段时间内的运动状态、指挥命令、操纵和物理状况等信息的完整系统，潜艇装备航行数据记录仪有其特殊意义。针对潜艇的特殊应用环境，提出了潜艇加装航行数据记录系统的设计方法及潜艇VDR信息采集方案的确定，并对其设备组成和功能进行了阐述。     

大型船与小型船避碰问题探讨

本文列举了大型船与小型船可能引起碰撞事故的一些原因，并提出了相应的解决措施，望引起驾驶员的重视，以保证船舶安全航行。     

基于虚拟现实技术的舰船航行三维图像重建

舰船航行是一个复杂的三维运动,研究舰船的航行运动有助于提高船舶动力系统设计,提升舰船的流体动力学性能。近年来,虚拟现实技术获得飞速发展,本文结合虚拟现实技术,重点研究舰船航行的三维图像重建技术,结合CADDS软件平台进行舰船的三维建模,结合Virtools交互三维开发软件进行舰船航行的虚拟现实构建,并重点介绍舰船航行的尾迹三维重建和灰度校正问题。本文研究有助于提升对舰船航行运动状态的动力特性分析研究,提升舰船的设计水平。     

基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪

针对当前舰船航行轨迹跟踪精度的难题,设计了基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪方法。首先结合舰船航行轨迹跟踪的特点,将舰船航行轨迹跟踪问题转换为一个多目标优化问题,然后引入智能优化算法对网格点的多目标优化问题进行求解,找到最优的舰船航行轨迹跟踪方案,最后进行舰船航行轨迹跟踪仿真测试,测试结果表明,智能优化算法获得了比传统算法更优的舰船航行轨迹跟踪精度,而且舰船航行轨迹跟踪的速度高,具有较好应用价值。     

无线网络的舰船航行环境信息实时采集

舰船航行环境非常复杂,对舰船航行环境信息实时采集对提升舰船航行安全性具有重要意义,同时也为实现舰船的无人驾驶提供重要基础。本文提出一种基于ZigBee无线传感网络的舰船航行环境信息采集系统,阐述ZigBee无线传感网络3种拓扑结构的原理,并分析ZigBee无线传感网络协议体系,构建舰船航行环境信息实时采集系统的整体架构,重点设计无线网络传感器节点,阐述系统的软件模块的功能,并使用系统对海水盐度及浪高进行测试,证明系统可以有效使用Zig Bee无线传感网络对船舶航行环境信息进行测量,系统具有较高的稳定性和准确性。     

混沌理论的舰船事故预测

舰船事故的预测具有十分重要的价值,针对舰船事故变化的混沌性,为了解决当前舰船事故预测模型存在的局限性,提出了基于混沌理论的舰船事故预测模型,首先对当前舰船事故预测的研究现状进行分析,指出引起舰船事故预测精度低的原因,然后引入混沌理论建立舰船事故预测的学习样本,并采用最小二乘支持向量机建立舰船事故预测模型,最后通过采用舰船事故预测数据对模型性能进行分析,本文模型的舰船事故预测精度超过95%,而且舰船事故预测误差很低。     

人工智能算法的舰船路径规划

为了实现对舰船航行的智能调度,需要进行舰船路径规划设计,提出一种基于人工粒子群智能算法的舰船路径规划方法。构建舰船航行路径分布的网格结构模型,将舰船航行区域内的各个对象表达为人工粒子群个体,采用四元素的扩展卡尔曼滤波方法构造舰船航行路径规划的约束参量模型。构造舰船航行路径规划的控制目标函数,以舰船动态性能和稳态性能为优化目标,采用人工智能群算法进行航行路径的自适应寻优,实现舰船路径规划。结果表明,采用该方法进行舰船路径规划,能准确跟踪舰船航行的方位角和姿态角,实现路径实时跟踪,提高了舰船路径的准确规划能力。     

基于支持向量机的红外图像舰船统计特征分析

海上舰船的航行统计特征和目标识别对于海上交通管理与监察部门有重要作用,一方面,舰船的航行统计特征是海上航线管理与调度的基础,可以减少海上船舶的碰撞事故;另一方面,舰船目标的特征识别可以帮助监察部门分辨敌我船舶,维护海上领域的安全。随着计算机技术与探测技术的发展,海上舰船的目标识别与特征提取技术取得了明显的进步,本文重点研究了基于支持向量机的舰船红外图像统计特征识别与提取技术,包括图像样本分类等方面,并进行了舰船红外图像边缘像素识别的仿真试验。