基于视觉传达技术的舰船三维导航系统

为增大舰船导航节点间SKT响应系数的表现实值,解决导航耦合反应能力较弱的问题,设计基于视觉传达技术的舰船三维导航系统。按照三维模型架构中的信息传输需求,连接导航移动端与GIS组件,完成导航系统的硬件运行环境搭建。在此基础上,提取三维数据库中的舰船航行数据,完善导航系统的实际应用流程,实现系统的软件运行环境搭建,结合相关硬件执行设备,完成视觉传达技术舰船三维导航系统的顺利应用。对比实验结果表明,与传统IBS系统相比,应用新型三维导航系统后,SKT响应系数最大值达到7.86,大幅提升舰船导航节点间的耦合反应能力。     

舰船航行数据的稳定传输方法研究

通过记录器收集船舰航行数据,经微波服务器及北斗指挥机向控制机传输,使用离散傅里叶变换扩展正交频分复用技术,构建舰船航行数据加密算法模型.通过逻辑加密算法进一步增强该模型的安全性,实现舰船航行数据的加密.通过北斗导航设备及微波服务器,将加密后舰船航行数据传输至工控机后开展数据解密,完成数据传输.经过实验分析,该方法传输的...     

自主水下航行器内部通信传输信号延时消除方法研究

自主水下航行器内部通信采用的传统信号传输算法,在日常航行器内部通信信号传输过程中,经常出现传输延迟过高的问题,因此针对问题提出自主水下航行器内部通信传输信号延时消除方法研究。通过对延迟问题产生原因进行分析,找到信号传输能量耗尽参数;根据参数与信号数据节点传输量间的关系,建立延迟节点消除关系函数;最后由关系函数引入粒子群延迟消除算法,实现延迟节点消除。通过仿真实验对提出方法进行测试,证明提出方法在延迟消除方面的有效性与稳定性。     

水下航行器通信网络信号抗电磁干扰传输方法

为在提升水下通信网络信号覆盖强度的基础上,抵御电磁波的干扰作用,实现航行器间通信信号的稳定传输,提出水下航行器通信网络信号的抗电磁干扰传输方法。利用位置误差系数计算结果,建立标准的误差角微分方程,根据通信网络信号的协同定位原理,总结极大似然估计条件,得到准确的干扰系数校正值结果,完成水下航行器通信网络信号抗电磁干扰传输。实验结果表明,应用所提方法后,航行器间通信信号的稳定传输不断增强,能够实现对水下航行通信环境的有效保障。     

现代信息技术在船舶通信导航系统中的应用

为避免船舶通信数据的错误传输,延长稳定性航行状态的持续时间,针对现代信息技术在船舶通信导航信息系统中的应用展开研究。借助信息预编码条件,确定与船舶通信导航相关的最大信息似然值解码量,实现现代信息技术的应用特点分析。在此基础上,连接导航基带电路,利用通信数据转换模板,得到准确的信息时延量数值,完成船舶通信导航信息系统设计,实现现代信息技术在船舶通信导航系统中的应用。对比实验结果表明,与传统导频型导航系统相比,新型通信导航信息系统可将船舶通信数据的传输误码率控制在45%以下,能够实现对船体稳定性航行状态持续时间的有效延长。     

舰船航行通信数据加密传输方法

考虑到舰船在海上航行过程中通信网络的不稳定性会影响通信数据的加密传输效果,为此提出舰船航行通信数据加密传输方法研究。在舰船航行通信数据传输过程中,将通信数据定义为字节集合,利用私密密钥对通信数据进行加密。构建通信数据的密钥矩阵,引入椭圆方程曲线的加密理论,对通信数据的密钥矢量进行加密,生成舰船航行通信数据密钥。利用Logistic映射原理,得到舰船航行通信数据加密传输的编码散列值,恢复通信数据的编码矢量。根据数据编码矢量分布情况,绘制密钥排列图,实现舰船航行通信数据的加密传输。仿真结果表明,提出的通信数据加密传输方法可以减少密钥数量,并在短时间内完成通信数据的传输。     

北斗卫星导航系统在水下无人航行器中的应用方案研究

本文阐述北斗卫星导航系统在水下无人航行器的几种主要应用方案,根据北斗卫星导航系统的导航定位和短报文通信功能特点,将北斗在UUV的应用分为两大类:一类主要利用北斗导航提供导航定位服务,如组合导航、基于北斗的水下导航系统等;另一类主要利用北斗系统的短报文通信服务或兼具使用导航定位服务,如基于北斗卫星导航系统的UUV遥控系统等。本文为水下无人航行器的北斗卫星导航系统应用提供了发展思路。     

应用计算机辅助技术的舰船导航界面交互设计

为了更好地展示舰船导航路线,应用计算机辅助技术设计舰船导航交互界面。通过对舰船导航界面功能结构进行优化,有效采集海量复杂舰船航行信息和分析感知路线环境,结合人机交互原理构建舰船导航路线的特征映射模型,以此提高舰船导航精度,提高舰船导航界面的可用性。最后通过实验证实,应用计算机辅助技术的舰船导航界面交互设计可以更好地提高舰船航行路线导航精度,保证舰船航行安全。     

AD Hoc网络在舰船通信与导航终端显示模块的应用

现在的舰船通信导航系统,能够提供非常完善的导航信息,这些导航信息一般都需要通过终端显示模块进行交互式共享。但是船舶的通信导航系统的网络结构是非常复杂的,尤其是在有限的空间中进行大量的数据处理和传输时,需要非常高效的通信网络作为支撑。本文主要研究了AD Hoc组网系统在船舶导航与通信系统中的应用。利用其易于组网的特点,对导航信息进行精确的处理,以满足航行的要求。文章重点讲述了该网络的主要组成原理,并采用了一种优化算法,主动降低了网络节点之间的传输延时,使得该系统能够满足船舶导航数据的显示要求。     

水下航行器组合导航蔽障控制器的设计与实现

为了提高水下航行器的蔽障性能,进行组合导航蔽障控制器优化设计。针对水下航行器导航中容易出现横滚误差的问题,提出一种基于横滚小扰动误差补偿的组合导航蔽障控制算法,构建水下航行器组合导航蔽障控制对象模型,进行控制约束参量分析,设计组合导航蔽障的运动方程和控制目标函数,采用小扰动误差补偿方法进行横滚误差抑制,提高控制精度,在纵向运动的弹道模型下实现控制器的优化设计。仿真结果表明,采用该控制方法进行水下航行器组合导航蔽障控制的误差较小,收敛性和鲁棒性较好,性能优越。     

视频通信技术舰船航行异常监控系统

传统的舰船航行异常监控系统以数字信息传递,不能精准地传递图像信息,难以在短时间内确定舰船航行异常行为。为了解决这一问题,基于视频通信技术设计了一种新的舰船航行异常监控系统,信号变送器、工控机、舰船PLC、网络中心服务器等组成舰船航行异常监控系统总体架构,应用传感器、传感器和电路接口构建信号变送器,选用ISP-521型号舰船工控机,以西门子L-460型号PLC控制器作为PLC的整体运行基础,通过逻辑指令、组织关系、信息验证实现软件工作。实验结果表明,基于视频通信技术的舰船航行异常监控系统通过图像传递能够在短时间发现舰船航行异常。     

舰船航行状态信息集中监测系统的研究与设计方法

舰船航行状态信息复杂度逐渐提升,为舰船航行状态信息监测带来了极大难度,现有系统已经无法满足舰船稳定航行的需求,故提出舰船航行状态信息集中监测系统的研究与设计方法。设计舰船航行状态信息集中监测系统硬件单元包括ADMA型惯导单元、FPGA选型单元与CAN通信单元,软件模块为CAN通信模块、惯导数据解算模块与航行状态信息存储模块。通过上述硬件单元与软件模块的设计,实现了舰船航行状态信息集中监测系统的运行。实验结果显示:与现有系统相比较,设计系统响应时间更短,角度平均误差较小,充分证实了设计系统信息监测效果更好。     

大推力水下航行器运动偏移特性数学建模

水下航行器在维持深水域航行探测时需要大推力辅助,很容易产生运动偏移,为了提高水下航行器运动偏移特性数据分析的准确度,设计应用数学坐标建模思想,建立航行器偏移特性数学模型。引入地面坐标系和水下局部坐标系,建立整体坐标系概念,将航行器运行轨迹看做静态坐标变换过程,构建2项坐标转换方式,为了简化计算步骤,根据坐标系概念确定当前航行器水下流体微元,在浮力、环境力和重力引导下确定航行器运动方程表达式,依据运动方程表达式建立矢量控制模型,最终根据欧拉角关系速度矢量和偏转特性,解析控制模型,获取最终数据结果。实验数据表明,该分析模型法向阻力系数计算准确度提高了27%,切向阻力系数提高了22%,可以有效提高数据计算的准确度。     

通气超空泡形态及视景仿真研究

超高速航行器在水下运动时,其大部分表面被超空泡包裹,构成了一种新的流体动力布局,运动模式和运动特性完全不同于常规水下航行器。为了分析超高速水下航行器运动的稳定性,本文对超空泡生成机理进行研究,给出描述超空泡形态的数学模型,得到不同影响因素作用下超空泡形态的变化规律。为验证超空泡实时生成效果和超高速水下航行器运动过程各种动作功能,采用Vega Prime构建三维虚拟环境,在此基础上设计超空泡视景演示系统,通过ADI仿真系统实时解算超空泡和水下航行器运动数据来驱动超空泡视景系统,逼真地演示超空泡动态生成过程以及水下航行器高速运行轨迹和"空泡+航行器"的相对运动关系等关键技术。     

通气超空泡形态及视景仿真研究

超高速航行器在水下运动时,其大部分表面被超空泡包裹,构成了一种新的流体动力布局,运动模式和运动特性完全不同于常规水下航行器。为了分析超高速水下航行器运动的稳定性,本文对超空泡生成机理进行研究,给出描述超空泡形态的数学模型,得到不同影响因素作用下超空泡形态的变化规律。为验证超空泡实时生成效果和超高速水下航行器运动过程各种动作功能,采用Vega Prime构建三维虚拟环境,在此基础上设计超空泡视景演示系统,通过ADI仿真系统实时解算超空泡和水下航行器运动数据来驱动超空泡视景系统,逼真地演示超空泡动态生成过程以及水下航行器高速运行轨迹和“空泡+航行器”的相对运动关系等关键技术。     

基于信息融合技术的舰船导航信息系统

为了缩短获取舰船导航信息的时间,保证船舶航行的可靠性,提出基于信息融合技术的舰船导航信息系统设计。在信息融合技术的基础上,通过舰船导航信息接收机电路设计和电源适配器设计,完成系统的硬件设计;基于舰船导航信息的提取和DWA算法改进设计,完成系统的软件设计,实现舰船导航信息系统设计。测试结果证明,基于信息融合技术的导航信息系统与基于GPS的导航信息系统相比,获取导航信息的时间明显缩短。     

船舶通信系统的数据链传输控制方法研究

船舶在广阔的海洋中航行时,需要借助导航卫星和通信卫星进行定位,确保能够在洋面安全航行,因此必须保证船舶的通信系统始终处于正常状态。常见的船舶导航通信设备都采用了集成化的设计方式,能够同时完成数据的收集和传输,速度非常快。本文主要研究了通信系统在高速数据传输状态下的稳定性和数据链传输控制方式,进一步降低数据控制过程中产生的随机错误,提升通信系统的整体数据传输速度,并有效降低通信故障发生的概率。     

基于SDN技术的海上船舶现场通信网络架构设计

为了保障船舶在海上环境中的安全航行,增强数据信息传输稳定性,设计基于SDN技术的海上船舶现场通信网络架构。通过SDN定义的方式,搭建船舶通信体系,完成基于SDN技术的通信切换处理。在此基础上,连接船用电子设备,按照一体化通信的拓扑结构类型,选择合适的通信接口电路,实现海上船舶现场通信网络架构的搭建与应用。实验结果表明,与异构型通信网络相比,在SDN技术支持下,通信网络架构能够有效增强海上船舶主机之间的数据信息传输稳定性,保障船舶安全航行。     

一种水下航行器运动自导航及轨迹跟踪方法

水下航迹是水中运动物体的重要参数之一,通过航迹可以推算出水中运动目标的航速、回转半径等信息。本文介绍一种针对于水下自主航行器运动自导航及轨迹跟踪的方法及其工程实现,该方法采用声学定位原理,可以使水下自主航行器自身和船载指挥平台精确掌握航行器在水下的位置信息,对于自主航行器自身实现自导航和位置修正以及岸站指挥人员即时掌握水下自主航行器在水下的位置、速度及机动情况等态势信息有重要意义。     

无线传感监控下水下航行器运行信息安全控制方法

受到水下电离层与电磁层的影响,传统无线传感监控反馈的水下航行器运行信息,会出现控制干扰量增加、控制执行效果减弱的问题。针对干扰源涌入的安全漏洞,提出无线传感监控下水下航行器运行信息安全控制方法。建立无线传感监控网络的拓扑模型;引入QPD网络干扰源屏蔽策略;修正安全漏洞控制参量,从而实现对无线传感监控下水下航行器运行信息的安全控制。通过实际数据的仿真测试,证明提出设计方法具有提升安全控制能力的效果。