发展绿色舰船,抢占未来舰船发展制高点

针对舰船装备发展面临的低碳、环保等热点问题,阐述了"绿色舰船"和"绿色舰队"的内涵,介绍了美、欧等世界先进海军国家绿色舰船的发展现状。从节能、减排、防污和能源安全等角度,分析了我国海军发展绿色舰船的必要性。提出了发展绿色舰船应采取的系统性举措,包括:加强战略规划论证、更新舰船设计理念、注重绿色能源探索、强化配套装备研发、提升绿色建造能力、重视绿色管理研究、关注国际绿色舰船装备与技术新动向、积极开展国内外交流和合作等。     

舰船设计方案评估指标体系研究

针对舰船研制特点,运用系统工程原理,通过对任务目标的分解与技术指标的分析,考虑全系统、全寿命、满足用户需求,将传统工程设计与现代专业工程进行系统综合,构建了可用于舰船研制方案的评估、权衡、优化的舰船研制指标体系.此外对其应用条件和应用形式进行了初步探讨.     

基于绿色减排的集装箱船替代燃料对比研究

为分析航运业节能减排背景下低碳/零碳燃料的应用前景,从燃料的来源、特性、节能减排等方面对潜在的船用替代燃料进行了对比,并以大型集装箱船为研究对象,分析了不同替代燃料在当前绿色减排背景下的减排效果和经济性优劣。研究结果表明：LNG燃料和生物燃料在短期内具有明显的减排效果,而在考虑燃料全生命周期的框架下,绿色燃料能够降低70%以上的欧盟税费,是未来航运业降低碳排放的船用主要燃料。     

排水型水面舰船尾板参数优化设计

[目的]尾板设计一般追求高速减阻,对于同时以巡航和设计航速为优化目标的水面舰船尾板设计,其航速覆盖范围广,需重点对尾板参数的选取予以研究。[方法]采用计及航行姿态的粘性兴波流场数值模拟与模型试验验证相结合的设计方法,开展尾板多工况参数化优化设计。通过多方案数值仿真与阻力、自航模型试验的对比分析,总结得出尾板长度和下反角对于排水型水面舰船巡航和设计航速减阻节能的影响规律,并对CFD数值模拟结果的有效性进行初步的分析验证。[结果]结果表明,通过对尾板参数的优化,巡航航速约可节能3%,设计航速约可节能5%,达到了巡航和最大航速同时实现减阻节能的设计目标。[结论]所做研究可为后续排水型水面舰船尾板参数的优化设计提供理论支撑。     

基于数字孪生的舰船蒸汽动力总体模型框架研究

[目的]为了实现舰船蒸汽动力系统的数字化、网络化和智能化,提出一种总体数字孪生模型应用体系.[方法]从物理对象、过程要素、生命周期及虚拟空间这4个维度,提出基于数字孪生的舰船蒸汽动力系统总体"四维思想模型",并创建总体全生命周期的"五阶体系模型",涵盖概念论证、系统设计、总装建造、试验试航及运维保障这5个典型的阶段.通...     

舰船外形雷达隐身优化设计

在舰船设计过程中,其雷达隐身性能是一项重要的设计指标。本文针对舰船雷达截面散射RCS模型,采用遗传算法进行舰船雷达隐身的优化设计,基于遗传算法可以得到舰船外形的设计变量组合,通过变量迭代和寻优,实现舰船的RCS优化设计,提高其隐身性能。相对于传统的舰船隐身设计方法,本文所提方法采用了多目标优化理论,隐身设计的效率更高,效果更好。     

某三体舰船外形雷达隐身性设计

根据舰船外形雷达隐身设计的原理及方法,在分析已有研究成果的基础上,参考已有的隐身单体舰艇,对某三体舰船进行外形雷达隐身优化设计,提出某三体舰船外形雷达隐身设计方案;通过分析舰船RCS值计算方法,利用微波仿真软件CST来计算雷达散射截面积,对舰船隐身优化设计的效果进行评估。     

绿色旅游航道建设理念研究

为推进绿色基础设施创建、生态廊道构建,推动旅游航道发展,结合全国首条以绿色航道命名的“锦江绿色航道项目”工程实践,提出“生态优先、绿色发展、以人为本”的绿色旅游航道建设理念,“节能低碳、资源节约、生态环保、航景融合、安全畅通、智慧建养”的绿色旅游航道建设目标体系,“生态、旅游、休闲”为特色旅游航道,构建贯穿全生命周期的绿色旅游航道顶层建设理念体系。研究成果可为交通运输部门推动旅游航道绿色发展管理决策提供参考。     

舰船工程图生命周期管理的组织角色分析与视图建模

舰船工程图的生命周期管理是舰船工程信息化建设的基础,而组织角色的分析和建模又是工程图生命周期建模的基础。通过分析舰船设计、制造、管理、使用和维护等各类组织角色在工程图生命周期中的职责和任务,建立组织视图模型,描述各类角色对工程图信息的需求、获取方式和操作权限。     

关键技术：绿色船舶技术

源课题：《碳交易机制下的江海直达集装箱船船型方案的减排收益分析》新技术：S-LCA船舶全生命周期分析技术来源：蔡薇 船舶产品全生命周期内的环境负荷评价是绿色环保船型研制的一个重要基石。船舶全生命周期评价（Ship Life CycleAssessment,S—LCA）是非常重要的分析技术与工具,它是船舶产品生命周期管理和船舶绿色设计的基础,其理念对于推动我国工业的绿色转型升级具有重要作用,并已经引起中央和各有关部委高度重视和关心。     

舰船外形隐身改进的电磁散射特性影响分析

外形隐身技术是提高舰船生存力的重要手段,为研究对舰船电磁散射特性的影响,以典型舰船为基础,建立了考虑外形隐身前后的舰船电磁模型A,B,提出了RCS算术均值相对增值的概念。采用物理光学法,计算了不同俯仰角、不同入射频率下的RCS曲线,分析了2种舰船模型RCS曲线分布特点、俯仰角和频率变化关系,研究了外形隐身改进的电磁散射特性影响。结果表明,RCS曲线分布形式决定于舰船外形结构特点,俯仰角变化将导致散射波峰幅值和位置发生变化,频率增加时曲线震荡性增加且幅值减小;外形隐身改进主要影响前向角域,频率增加时相对增值增加,俯仰角变化相对增值呈震荡趋势。研究结果对舰船外形隐身设计有参考意义。     

负载环境下舰船服役周期性能的大数据挖掘算法研究

现代舰船在负载环境下性能参数众多,传统采用物理实验方式对各性能参数(如舰船的快速性能、负载性能)进行采集及分析,同时,海上舰船各实验设备采集数据格式不统一,随着大数据挖掘及计算信息技术发展,已经越来越不能适应现代舰船服役周期性能分析要求。本文分析了负载环境下船舶快速性能的数据采集及分析流程,统一数据采集接口,根据服役实际情况建立生命周期性能指标,利用大数据挖掘对快速性能准确性进行分析,最后进行仿真。     

舰船装备修理合同优化研究

舰船装备维修费是舰船装备全寿命周期费用的重要组成部分,而且所占比例有日益增加的趋势,因而作为决定舰船装备修理价格关键因素的舰船装备修理合同的优化问题必须予以重视.从舰船装备修理合同的基本概念入手,分析舰船修理合同优化的主要内容,并对合同优化的环境建设提出建议,旨在通过合同的优化,提高舰船装备修理经费的军事经济效益和舰船保障能力.     

舰船电磁环境预测分析方法

电磁兼容性是现代舰船必须重视的关键技术,在舰船设计各个阶段,可以采用不同的预测方法,对全舰电磁环境进行预测分析,优化配置方案、优化总体布置,尽可能在设计阶段从根本上优化电磁兼容性,为将来的实船具有良好的电磁兼容性奠定基础。     

舰船网络视频图像无损压缩传输优化方法

针对舰船网络视频图像在无损压缩传输过程中受到无损压缩系数的影响,以缩短舰船网络视频图像的无损压缩传输延时为目的,提出了舰船网络视频图像无损压缩传输优化方法研究。采用彩色分块处理技术分块处理对舰船网络视频图像,提高舰船网络视频图像的传输速度,将舰船网络视频图像的无损压缩任务分配给其他节点,解决舰船网络视频图像在能量受限节点处的无损压缩传输能力的不足,提取了网络视频图像无损压缩传输准确性,通过舰船网络视频图像无损压缩传输优化流程设计,实现了舰船网络视频图像无损压缩的传输优化。实验测试结果表明,提出的舰船网络视频图像无损压缩传输优化方法当无损压缩系数为50%、舰船网络视频的大小为1 024×20时,舰船网络视频图像的无损压缩传输延时最短。     

基于云计算的舰船大规模任务调度优化

当前舰船任务调度优化方法针对小规模任务,对于大规模舰船任务,它们存在搜索最优舰船任务调度方案时间长,舰船任务无法在有效时间内完成,为了加快舰船任务完成速度,结合舰船任务的大规模特点,设计了基于云计算的舰船大规模任务调度优化方法。首先对舰船大规模任务调度优化问题进行分析,将它们划分成为多个小规模舰船任务调度优化问题,然后基于云计算平台的map/reuduce模式对多个小规模舰船任务调度优化问题进行并行处理,并对多个小规模舰船任务采用混合智能优化算法进行求解,最后得到舰船大规模任务调度优化结果,并进行了舰船大规模任务调度优化问题的仿真测试。本文方法大幅度减少了舰船大规模任务调度优化时间,提高了舰船大规模任务完成效率,是一种有效、速度快的舰船大规模任务调度优化方法。     

舰船动力装置多学科集成设计优化方法

[目的]在充分分析舰船动力装置总体设计研究现状的基础上,指出现有动力装置设计方法中存在缺乏从多学科耦合角度进行仿真和优化,从而制约设计质量提高的问题,有必要开展动力装置多学科集成优化理论、方法及关键技术研究。[方法]建立舰船动力装置多学科集成优化设计系统框架,并对动力装置多学科优化技术、现代设计工具技术、协同仿真、支撑环境、设计软件开发等关键技术进行深入研究。[结果]给出了有效的解决方案。[结论]研究成果能为开展舰船主动力装置多学科集成设计优化提供一定的参考,同时为舰船动力装置设计水平的提高奠定一定的基础。     

嵌入式舰船电子信息防御系统的安全性优化方法

为解决常规嵌入式舰船电子信息防御系统安全性低,防范性差的问题,提出一种嵌入式舰船电子信息防御系统安全性优化方法。通过捕获防御系统数据信息,进行过滤筛选,同时根据数据信息特征匹配防御规则,完成嵌入式舰船电子信息防御系统的安全性优化预处理。结合建立的安全优化策略,完成防御系统的安全性优化,实现提出的电子信息防御系统优化方法研究。试验数据表明,基于提出的安全性优化方法的嵌入式舰船电子信息防御系统,较传统嵌入式舰船电子信息防御系统,防御安全性提高23.17%,更能有效保护舰船信息安全。     

大数据分析下舰船网络异常节点快速定位优化方法

为了提升舰船网络通信质量,实现信息参量的无误传输,提出一种基于大数据分析的舰船网络异常节点快速定位优化方法。以异常节点群落作为舰船行进信息的初始分类标准,分别计算单向传输信号差与双向传输信号差,完成最基本的舰船网络异常节点定位。借助大数据分析理论,对节点传输间距与数据定量差进行优化处理,实现新型舰船网络异常节点快速定位优化方法的顺利应用。实验结果表明,与优化前的节点定位算法相比,优化后方法的数据源码传输率极值可达87.3%,满足舰船网络通信环境的实际应用需求。     

舰船主干网络动态负载均衡与节能机制研究

为实现更加智能化的节能设计,提出一种新的舰船主干网络动态负载均衡方法与节能机制。对舰船主干网络系统进行能耗建模。在建模中将舰船主干网络系统网络拓扑直接模拟为一种有向图,不对休眠控制器与其相关链路进行考虑,仅对休眠交换机相关配置端口进行考虑。根据构建的能耗模型,设计一种分配算法,对服务器任务进行合理分配。设计一个由多个组件构成的舰船主干网络节能机制,具体包括决策组件、预测组件等组件。参照舰船主干网络的通信协议标准部署实验仿真场景,对设计方法进行仿真验证。验证结果表明设计方法能够实现动态负载均衡,对于用户流量的承受能力与可调节性都较强;端口休眠比例整体较高,最高可达95.9%,休眠比例波动幅度较小,以及能耗整体较低,达到了很好的节能效果,说明设计方法达到了设计目标。