无线网络舰船联合通信系统设计

联合通信系统是多舰船之间相互通信的重要系统,传统的联合通信系统在信号调制解调、数据加密处理方面存在不足,难以满足安全通信的需求。为此,必须对联合通信系统进行优化改进,从系统整体架构、硬件设计、软件设计以及算法等方面入手,提出更加科学的设计方案。本文分析了基于无线网络的舰船联合通信系统设计要点,针对联合通信系统中的信号自动识别问题提出了解决方案,并采用对比实验方法,论证本文设计的联合通信系统具有良好的通信接通性能和数据传输容错能力。     

无线网络的舰船识别方法

舰船识别依赖特征参数与待分类数据的联系,现有识别方法未挖掘信号隐性特征,影响可识别范围,基于无线网络提出一种舰船识别方法。对舰船信号进行预处理,计算短时能量和过零率,判断信号起始点。利用卷积神经网络挖掘样本信号的显性和隐性特征参数,并构建舰船识别模型对特征参数进行训练,得到最优分类面即为识别结果。实验结果表明,本文提出的识别方法能实现一对一的舰船识别,并且可识别范围大于基于SAR图像和基于稀疏信号分解算法的识别方法,基本上可覆盖全部的目标识别区域,有助于实际海洋环境的舰船监测。     

试论港口信息采集系统设计

企业信息化已经成为企业发展的趋势,而港口企业信息化有着不同于其他行业的特点。信息的采集是港口信息化的极其重要的一环。针对港口信息化的特点,并结合现代电子信息技术,对港口信息采集系统的设计与应用提出了建设性的方案,目的在于为港口企业信息化建设中的信息采集方式提供借鉴。     

无线网络下的舰船航向控制系统

通过对传统舰船航向控制系统数据分析发现,控制数据信号回波补偿存在数据融合异常问题,受到非线性回波影响,现有系统硬件与算法无法处理非线性回波补偿误差问题,造成舰船航向控制稳定性降低。针对非线性特征与无线网络特征,提出无线网络下的舰船航向控制系统设计。首先利用数据融合技术,创建多数据独算处理平台;然后对硬件平台进行软件功能的算法适配,第一步对回波补偿信号进行参量特征的运动系数分析;然后根据分析结果,对误差数据点对应参量的阈值进行闭环增益优化计算,从而实现消除回波补偿误差的效果;最后在特定的仿真场景下,通过数据仿真调试,对设计系统控制数据进行对比分析,得出回波补偿误差消除报告。     

无线网络的舰船交通数据挖掘技术

现有数据挖掘技术在确定关联规则时,忽略了时空数据因果关联关系,影响轨迹聚类效果,提出一种无线网络的舰船交通数据挖掘技术。从节点覆盖和容量估算两方面,部署舰船无线网络节点,确保无线网络规划的有效性。对无线网络采集的交通状态数据,计算传递信息熵,建立时空数据因果关联关系,以此为关联规则,设计数据挖掘算法确定轨迹聚类。实验结果表明,本文提出的数据挖掘技术,在轮廓系数和CH指数2个指标上的聚类效果优于对比方法,具有良好的应用前景。     

基于无线网络的舰船智慧导航系统

以实现安全精确舰船导航为目的,设计无线网络的舰船智慧导航系统。卫星和GPS接收器获取舰船位置等信息,并使用纸质海图导入功能获取电子海图,将电子海图和舰船位置信息发送到电子海图管理模块、查询统计模块和航行管理模块内,利用舰船导航模块实现舰船导航,使用电子海图管理模块和查询统计模块实现舰船运动轨迹显示、海图导出以及舰船当前位置显示等功能,采用坐标转换和墨卡托投影转换算法实现舰船导航。实验结果表明,该系统具备较好的信息接收功能,且其无线网络传输能力较好,在导航舰船时直角空间坐标转换差值较小,导航功能强。     

无线网络航海信息采集系统的设计与实现

现有航海信息采集系统大都依靠模拟信号进行通信,导致远距离通信的RSSI值降低,针对上述情况,采用数字雷达构建无线网络,设计一种无线网络的航海信息采集系统。硬件设计中主要对雷达信号采集板卡的结构进行调整,将DSP与FPGA相结合,为转换模拟信号提供较高的硬件支持,计算AD转换芯片的性能参数来选择合适的型号,软件设计中优化采集流程,使用中值滤波算法将模拟信号转换为数字信号,至此完成无线网络的航海信息采集系统的设计。实验结果表明,在RSSI值-80 d Bm、通信成功率90%以上时,设计的系统最大通信距离为4 000 m,比现有系统增加了2 000 m,说明设计系统的通信距离得到了延长。     

嵌入式技术的舰船无线网络智能控制系统

常规系统搭建无线控制网络时,节点发射功率未达到最佳,导致数据传输的网络吞吐量较低。针对这一问题,设计嵌入式技术的舰船无线网络智能控制系统。硬件方面,嵌入传感器至微控制器,通过外围IO控制、无线通信等,组成系统框架;软件方面,抽象处理网络节点使用信道,通过节点相互博弈,确定最佳发射功率,输出惯性力矩和电机驱动的射出功率,智能控制舰船航速航向。仿真无线网络拓扑结构,设置对比实验,结果表明,在互访业务和Internet业务2种模式下,设计系统的网络吞吐量,明显高于常规系统,拥有更好的网络传输性能。     

舰船多信道无线网络抗干扰算法设计

为提升舰船设备通信质量及稳定性,设计舰船多信道无线网络抗干扰算法。建立舰船多信道模型,获取舰船多信道网络信号,提取舰船多信道网络干扰信号特征、计算干扰信号特征数据邻域距离、可达距离和异常因子,从信号中挖掘干扰信号;改进小波阈值算法对舰船多信道无线网络干扰信号进行抑制,实现舰船多信道无线网络的抗干扰。实验结果表明：该算法应用后,舰船的多信道无线网络的频率变化稳定,抗干扰效果较好,可保证接收端完整接收发射端的信号。     

无线网络的舰船柴油机故障远程诊断

柴油机是舰船核心动力设备,影响着舰船安全航行。柴油机作业环境复杂,易发生运行故障。在舰船设备管理中有必要引入无线网络建立起柴油机故障远程诊断系统,在最短的时间内对故障状态进行远程诊断,快速修复故障。本文提出无线网络环境下的舰船柴油机故障远程诊断系统设计方案,通过优化系统硬件设备配置、建立故障数据库、采用BP神经网络处理数据,为远程诊断提供数据支撑。仿真实验证实,本系统能够快速、准确诊断出柴油机故障原因。     

舰船能源管理控制系统设计

随着船舶自动化程度的日益提高,越来越多的设备需要相应的能源供给才能正常工作,而且随着传统能源的日益匮乏和成本上升,船舶的节能需求也越来越明显,因此只有合理调配船舶的能源供应系统,做到最大限度利用资源,才能实现降低能耗,避免浪费。本文介绍船舶的能源供给系统,并分析其特点,提出一种基于PLC控制数据库网络能源自动化管理系统,给出实现的方案和软件管理流程。通过分析发现,此管理系统能够有效提高船舶设备的能源利用效率,提升经济效益。     

改进遗传算法的舰船无线网络路由算法

针对原有舰船无线网络路由算法在使用后造成无线网络耗能较大的问题,引用改进遗传算法,设计基于改进遗传算法的舰船无线网络路由算法。设定舰船网络模型,获取网络中的链路重叠与干扰情况,计算无线网络信道分配数值。以上述计算结果为基础,引用改进遗传算法,设定无线网络的运行空间,根据遗传算法中的染色体计算技术,获取路由路径与数量的最优解。构建算法测试环节,通过与原有算法对比可知,此算法在使用后舰船无线网络的耗能低于原有算法。     

舰船电磁环境监测系统设计

详细地介绍了电磁环境监测系统的研究设计,同时介绍了软件及计算机辅助测试设计.     

基于RFID的港口信息采集系统设计

从港口环境和港口管理需求出发,结合对RFID技术的可行性论证,提出基于RFID的港口信息采集系统的设计方案.该系统结合RFID信息识别技术、RFID实时定位技术、无线信息传输技术及中间件程序开发,构建了一个高效的信息采集网络,可实现港口信息的自动化实时采集与处理,有助于港口提升管理水平,提高生产效率.     

多火灾危险特征信息采集系统设计

以舰船损管信息采集系统作为研究背景,研究Vx Works嵌入式实时操作系统在多火灾危险特征融合基础上的采集、处理、通信及I/O中的应用。从保证该系统实时性、可靠性、准确性的角度出发,提出基于Vx Works和SCM9022微处理器的信息采集系统的设计方案。设计多火灾危险特征信息采集系统的功能和硬件组成,进行板级支持包(BSP)的移植,开发扩展接口的驱动程序。采用模块化和多任务轮转相结合的设计思想完成系统软件应用程序的开发。     

舰船无线网络的病毒入侵传播路径检测

病毒入侵传播路径的检测对舰船无线网络的安全极为重要,传统的检测方法在检测过程中占用无线网络大量资源,严重影响无线网络运行。为此,提出舰船无线网络的病毒入侵传播路径检测。利用网卡获得无线网络数据信息,依据病毒攻击描述语言,设计检测规则数据库,将数据信息以及检测规则作为输入,通过检测引擎实现病毒入侵传播路径的检测。测试结果表明,在相同的测试条件下,设计舰船无线网路的病毒入侵传播路径检测方法对无线网络资源的占用比例远远少于传统的检测方法,说明设计的检测方法适合应用在舰船无线网络的病毒入侵传播路径检测中。     

舰船无线网络入侵干扰信号优化检测方法分析

为全面提升舰船无线网络的耐候感受能力,提出一种新型的入侵干扰信号优化检测方法。通过信号阈值选取、识别函数确定2个操作环节,完成舰船无线网络入侵干扰信号的精准识别。在此基础上,通过信号目标定位、连续检测波形确定、检测脉冲量计算3个步骤,完成新型舰船无线网络入侵干扰信号优化检测方法分析。对比实验结果表明,与普通方法相比,应用优化检测方法后,入侵干扰信号的平均波长降至3.0×10-11 Hz以下,最佳定位精准度可突破90%,舰船无线网络的耐候感受能力得到稳定提升。     

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。