AIS运用PPC对船舶碰撞预警及电子海图实现研究

为进一步丰富AIS系统的功能,更好地发挥AIS系统在辅助船舶避碰上的作用.提出了利用AIS提供的本船及目标船的动态信息,准实时地给出目标船的可能碰撞点PPC的系统方案.论文介绍了AIS动态信息采集方案及在航海坐标系上的PPC位置计算方法,讨论了PPC应用于AIS系统辅助避碰所具备的优越性,并给出通过计算机编程,对某轮采...     

水面多节点声呐动态网络跟踪目标策略研究

水面多节点声呐动态网络由多艘观测接收船和多艘信号发射船构成,每艘信号发射船与每艘观测接收船上的声呐构成一组双基地声呐。为得到较高信噪比和定位精度,可利用双基地声呐的检测覆盖范围和定位误差分布特点,求得信号发射船、观测接收船、目标的最优布局图。通过分析可知,在跟踪运动目标时,如果观测接收船运动速度大于目标运动速度,那么观测接收船以最优布局图为依据进行机动,在跟踪目标一段时间后可获得最优跟踪精度;如果观测接收船运动速度小于目标运动速度,那么观测接收船更适合以静态方式跟踪目标。本文的分析结论对于战场环境下舰船指挥和控制具有较强指导意义。     

基于多周期目标的海上救助船配置优化

为提高海上救助水平和效率,考虑事故的时变性和救助船的不可用等因素对海上救助船进行动态配置,以救助站点覆盖事故数量最大化和救助船动态调度成本最小化为目标,建立多周期多目标的多重覆盖模型,并设计多目标蚁群算法进行优化求解。多周期救助船配置方案经实例验证,证明了模型和算法的有效性,为我国海上救助船的配置提供新的思路。     

基于多周期目标的海上救助船配置优化

为提高海上救助水平和效率,考虑事故的时变性和救助船的不可用等因素对海上救助船进行动态配置,以救助站点覆盖事故数量最大化和救助船动态调度成本最小化为目标,建立多周期多目标的多重覆盖模型,并设计多目标蚁群算法进行优化求解。多周期救助船配置方案经实例验证,证明了模型和算法的有效性,为我国海上救助船的配置提供新的思路。     

Kalman滤波应用于GPS相对导航信息解算方法

舰艇编队航行协同作战,必须精确确定编队成员间的相对位置和方位,即进行相对导航。研究利用GPS伪距信息进行差分,以卫星伪距差分信息作为观测量,以跟踪船相对目标船的位置信息作为状态量,建立相对导航模型,利用卡尔曼滤波解算跟踪船相对目标船的位置信息,从而获得跟踪船相对目标船的距离和方位信息。应用此方法进行实测实验,结果表明测距精度优于0.2 m,方位精度优于5°。     

改进深度学习的无人船目标光视觉跟踪研究

传统无人船目标光视觉跟踪方法面对复杂的海域条件时,容易忽略极小障碍物的特征,导致出现大范围识别或忽视极小障碍物的情况,因此研究基于改进深度学习的无人船目标光视觉跟踪。该方法根据单目视觉测量目标物的位姿,通过提取目标光视觉动态特征,实现改进深度学习算法控制下的目标跟踪任务。与2组传统跟踪方法相比,此次研究的方法能够识别出体积差异量极大的障碍物信息,极大程度上提高了目标光视觉跟踪结果的可靠性。     

船联网信息模型与能力分析

主要研究船联网信息模型,通过对现有船舶信息化平台与设施的学习,给出一种AIS与VTS相融合的船联网信息模型。该方法利用AIS能够精准获取船舶位置信息的优点,结合VTS善于捕捉船舶动态信息的特点,形成了特征级融合的船联网信息模型。航迹跟踪的准确度说明本文给出的船联网模型具有较强的数据处理能力。     

某公务船抗碰撞性能研究

公务船在领海和专属经济区执行维权执法任务时,存在较高的与其他船舶发生主动或被动碰撞的风险。为了准确评估公务船的耐撞性能,本文以某公务船为例,考虑多种计算工况,对目标船的耐撞性能进行动态响应计算,获得了机舱及首部区域的结构损伤、应力、能量吸收等动态结构响应,并计算获得被撞船达到临界状态时的极限撞击速度。研究成果可为公务船的防撞结构设计提供参考。     

小型船舶和渔船配备AIS刻不容缓

AIS是运用了先进的船舶导航技术、数字通信技术和网络信息技术,用于水上交通联络和指挥的岸—船、船一岸,以及船一船之间的通讯、导航,是在船舶之间和船岸之间自动进行航行通信、建立船舶信息交换和船舶识别的系统。它能够自动发射、接收和处理装有AIS的船舶的自身静态数据和动态航行信息,使船舶相距对遇船或岸台很远时,即能自动、连续向它船或岸基VTS（船舶交通管理中心）提供该船的实时船位、速度、航向等与船舶航行或与交通管理相关的信息,并接收它船及VTS提供的助航服务信息,从而在很大程度上有利于船舶的航行安全。     

应用区域生长的无人船红外图像精确分割方法

为了更准确地掌握无人船航行动态,提出应用区域生长的无人船红外图像精确分割方法。对无人船红外图像特征进行有效提取与识别,采集应用区域生背景图像特征数值,有效提高图像边缘背景灰度和分辨率,将区域生长法与图像轮廓灰度信息相结合,进行无人船红外图像精确分割处理,保证分割结果精准合理。最后通过实验检测证实,应用区域生长的无人船红外图像精确分割方法在实际应用过程中具有更高的抗扰性和准确性。     

船岸网络信息安全管理

为保障航运企业船岸网络信息安全,维护航运企业利益,分析船岸网络安全现状,总结常见的网络攻击形式和安全漏洞,归纳处理网络攻击事件的基本步骤,提出船岸网络安全管理目标和安全团队成员岗位职责,并结合具体案例分析船岸网络信息安全管理的应用,为航运企业做好船岸网络信息安全工作提出建议。     

船舶抗碰撞性能研究

船舶在海上航行时,存在与其他船舶发生主动或被动碰撞的风险。为准确评估船舶的耐撞性能,以某船为例,考虑多种计算工况,对目标船的耐撞性能进行动态响应计算,获得机舱及艏部区域的结构损伤、应力、能量吸收等动态结构响应,并计算获得被撞船达到临界状态时的极限撞击速度。研究成果可为船舶的防撞结构设计提供参考。     

内河船舶AIS与雷达动态信息集成性融合

针对船载传感器信息的多源性、多维性和异构性特征,构建船舶动态信息融合模型,以提高内河航行中船员对目标船动态的感知和辨析能力。通过分析船载导航设备在船舶动态辨析中的局限性和互补性,构建集成卡尔曼滤波、自适应加权和神经网络等方法的多源异构数据融合模型,并通过实测和模拟数据计算对该模型进行验证,确定系统的可靠性、稳定性和精确性。该模型不仅对保障内河船舶航行安全、提高内河水上交通效率具有重要的理论参考价值,而且对内河水运安全的保障工作具有积极的现实意义。     

基于滑模的欠驱动无人艇的包含控制问题研究

本文研究了具有多个动态领航船的欠驱动无人艇的包含控制问题。假设所有跟随船不知道领航船的控制输入,并且只有部分跟随船能够获得部分领航船的位置和速度。在此条件下,本文首先提出了一种基于虚拟领航船的包含控制方法。使用该方法可以将多无人艇的包含控制问题简化为虚拟领航船的包含控制问题和跟随船的目标跟踪问题。然后为虚拟领航船设计了相应的包含控制算法,并基于滑模控制理论为跟随船设计了目标跟踪算法。仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性。     

基于航迹推演的船舶动态智能避碰方法

针对受限水域船舶动态智能避碰问题,将航迹预测与改进速度障碍相结合,提出一种船舶动态智能避碰方法。建立两船相对运动模型并实时计算船舶避碰运动参数,基于三自由度船舶操纵运动数学(MMG)模型和Kalman滤波算法分别预测本船(OS)和目标船(TS)下一时刻运动状态;然后结合《国际海上避碰规则》(简称《规则》)、良好船艺、航迹预测模型、速度障碍算法和航向控制系统等分析设计船舶动态智能避碰决策模型;通过仿真试验验证动态智能避碰决策模型的可行性和有效性。结果表明：该算法可满足受限水域两船和多船复杂会遇局面下船舶智能避碰,实现动态避碰条件下的船舶安全航行。     

AIS内置GPS天线位置参数设置与实际不符典型案例

<正>船舶自动识别系统(AIS),是一种应用于船和岸、船和船之间的海事安全与通信的助航系统。通过AIS可轻松获取船舶的船名、载货、吃水、船位、航速、航向等重要信息。笔者在安检中多次发现船舶AIS静态信息和动态信息设置不正确的缺陷,本文从AIS内置GPS天线位置与实际不符典型案例入手,对AIS内置及外置GPS天线进行了解析,并提出了相关建议。     

雷达避碰时船舶安全航向和航速的确定

作为避碰雷达,必须通过来船目标的位置信息的处理,向驾驶员提供危险目标的信息及避让危险目标的措施。但是,目前的避碰雷达一般由驾驶员通过所谓“试操纵”的程序,确定本船将要采取的避让措施是否安全可行。本文根据分析来船的雷达位置信息的变化,提出来船是否存在碰撞危险的数学判别式,本船的危险航向区域及危险变速区域的确定。同时拓广到存在N只来船的场合,给出本船的安全航向区域和变速区域,以便让驾驶员采取相应的避让措施,为研制避碰雷达提供一种数学模型。文中还提供了算例。     

动态人工势场法的无人船避障路径规划

为了保证无人船安全行驶,设计动态人工势场法的无人船避障路径规划方法。该方法的全局路径规划部分依据航行环境信息构建栅格地图后,采用A^*算法规划无人船的全局路径,并获取无人船的全局路径节点;局部避障路径规划部分将该路径节点作为局部路径的开始节点,利用动态人工势场法规划无人船避障路径。为保证路径规划效果,采用长短记忆循环神经网络和强化学习算法相结合的方式改进动态人工势场法,确保在障碍物运动速度较快时,依旧能够可靠完成无人船避障路径规划。测试结果显示：该方法可完成无人船全局最优路径规划,并有效完成局部避障路径规划,无人船和障碍物的会遇距离和会遇时间分别大于4.26 m和大于15 s,碰撞危险度极低,满足应用标准。     

谈AIS在瞭望和航海保障中的应用

对AIS在瞭望和航海保障中的应用进行了分析,指出充分应用AIS信息在船-船间相互联系、预配风流压、了解交会避让动态、协助抛锚等方面会带来很多便利,并提出了使用AIS应注意的几个问题和有关建议。     

不定期船运输市场DTOS系统的构想

ＤＴＯＳ系统是“不定期船动态报价系统”的简称，是一种建立在明确的因果关系之上的动态模型。它能随时反映各种市场关系的时间因素，使我们能更好地理解不定期船市场中各种随时间变化的市场行为，它有助于掌握不定期船市场的变化规律，提高我们的经营决策水平。