基于相位编码脉冲压缩技术的船舶物联网信号处理及其优化

随着信息通信技术的发展,基于计算机与互联网技术的物联网成为一项工业领域的研究热点。物联网使船舶应用对象之间实现互联互通,充分利用设备终端资源,有效地提高船舶工业的信息化水平和运作效率。雷达系统在船舶物联网中发挥重要的通信功能,对船舶物联网的信息传递效率有重要意义。在船舶雷达系统中,普遍采用脉冲压缩技术进行信号传输。本文针对船舶物联网的雷达信号传递、处理等问题,探究了基于相位编码的雷达信号脉冲压缩技术,并对船舶雷达通信系统进行优化。     

船舶导航雷达数字信号处理机的FPGA电路设计与优化

导航雷达在目标探测、海上避碰等方面发挥着重要的作用,是现代船舶不可或缺的设备。导航雷达数字信号处理机利用数字信号处理器处理雷达电磁波的回波信号,进行各个频段回波信号的过滤、处理,最终获取被测目标的详细信息。船舶导航雷达系统的目标探测精度与信号处理机的性能有密切的关系,因此,有必要针对雷达数字信号处理机进行优化升级。本文研究雷达数字信号处理机的FPGA电路设计和优化,从信号采集、存储和处理电路等方面进行了阐述。     

新体制固态航海雷达及其应用

多年来,航海雷达一直采用脉冲体制,利用磁控管产生大功率的微波脉冲去探测海面目标。直到2006年,KELVIN HUGHES公司将原本只用于军用雷达的固态技术引入了民用航海雷达,脉冲压缩技术、脉冲多普勒技术等先进的处理手段也出现在民用航海雷达中。新体制固态雷达与传统的磁控管雷达在工作原理、图像特点上有较大的不同,为帮助驾驶员更好的理解和使用新体制雷达,此文分析了固态雷达的工作原理,介绍了固态雷达图像的特点及应用。     

内河AIS与VTS的信息融合技术研究与仿真

船舶交通管理系统(VTS)在提高船舶航行效率、保障船舶航行安全等方面具有重要作用。传统的船舶交通管理系统采用雷达等传感器作为基本检测手段,受到雷达探测距离和精度等技术条件的限制,在船舶定位、导航等方面存在一定的缺陷。随着互联网技术和信息融合技术的发展,雷达探测器与船舶自动识别系统(AIS)相结合的船舶交通管理系统成为研究的热点。船舶自动识别系统(AIS)结合了信息技术、互联网技术和通信技术,对船舶的航向、航迹、航速等信息采集和处理,并利用VHF发送给信号覆盖区域内的其他船只。本文针对我国内河航运船舶的交通管理系统,研究了AIS与雷达信号的信息融合算法、航迹关联算法等,对提高内河船舶交通管理系统的性能有重要的作用。     

船舶通信终端远程导航监控技术

随着船舶运输行业的飞速发展,船舶航行安全面临着日益严峻的挑战,因此对船舶通信远程导航监控技术的要求也逐渐增高。但由于当前船舶导航定位雷达存在较多局限性,难以满足精准定位、准确导航的系统设计要求。因此结合软件技术和航空雷达技术对船舶导航监控系统进行优化和设计,以便解决当前船舶通信终端远程导航监控系统中存在的盲区问题。基于以上背景,结合GIS技术对船舶通信终端远程导航监控覆盖系统进行设计,以便对船舶位移雷达配置信息进行提取和配置,从而达到精准及时的显示船舶航行监控信息,保障船舶在航线上准确航行的设计目标。为检测该方法的实用性针对系统动态的管理雷达导航监控功能进行仿真实验,实验结构证实该系统可有效达到对船舶航行通信远程导航监控进行精准动态模拟的效果,可为船舶航行航线数据进行稳定的监控,对航行数据误差进行精准分析。由此证实船舶通信终端远程导航监控系统对航运事业远程自动导航监控系统有着重要的指导意义。     

雷达脉冲阵列信号的处理和波达方向分析

基于雷达系统的目标跟踪和导航技术在舰船领域具有重要的意义,起到目标探测、定位与导航等作用。而雷达信号的处理技术保障了雷达的精度,是雷达探测领域的研究重点。本文研究的对象是一种雷达脉冲阵列信号的分析技术,首先对雷达脉冲阵列进行了数学建模,并分析雷达脉冲阵列信号的方向特性,基于经验模态分解技术对雷达脉冲阵列信号的波达方向及传递特性进行分析与仿真,对于改善舰船雷达系统的精度有重要作用。     

信息融合下船舶导航界面交互性设计

为了更好对船舶航行过程中对船舶航行状态及外界航行环境进行有效展示,针对当前船舶导航图像质量不佳等问题做出优化。结合信息融合技术对船舶导航界面交互结构实现了优化设计,通过采集船舶航行环境特征,并针对船舶航行姿态信息快速选取导航路线并传输信息。借鉴功能显示器进行船舶航行交互设计,构建相对更加清晰准确的展示船舶航行状态和导航路线。结合OpenGL图像处理技术进行图像设计和导航线路的显示控制,并结合Windows CVA平台实现对船舶导航图像的界面展示和导航路线的调整,提高船舶导航界面交互性能。最后通过实验证实,信息融合下船舶导航界面交互性设计方法在实际应用过程,具有更高的实用性,充分满足研究要求。     

船舶电气自动化技术应用及发展趋势

本文以船舶电气自动化技术为切入点,重点阐述了我国的自主研发以及自动化技术应用现状,针对船舶导航自动化、CAN电站测控技术、自主航行技术的应用和发展进行研究,介绍船舶电气自动化技术未来发展趋势,我国的船舶发展正在向着电气自动化的方向发展。     

基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统

以充分掌握船舶航行动态为目的,设计基于数据挖掘的船舶航迹自动识别系统。该系统使用跟踪监控单元内的海事雷达和船载单片机监控终端获取船舶航行数据后,利用无线通信单元内的无线传感器、网络协调器等设备将船舶航行数据发送至数据存储与集成单元;利用该单元对船舶航行数据进行打包分发、在线压缩和存储等处理。航迹识别单元从数据存储与集成单元内调取压缩存储的船舶航行数据,并对其进行区域航迹提取、坐标转换和时间校准后,再利用基于数据挖掘的轨迹融合方法完成其航迹识别,然后将识别结果发送至展示单元呈现给用户。实验结果表明：该系统在应用过程中其运行稳定性接近99.5%,并且具备良好的通信传输能力;也可在船舶航迹复杂交错和存在其他船舶干扰情况下有效识别目标船舶航迹,应用效果显著。     

海兰信VDR为海监船保驾护航

作为国内航海电气与信息化领域的领军企业,海兰信于2012年承接了福建、广东、青岛等地海监部门的多艘海监船安装船载航行数据记录仪(VDR)项目。海兰信是国内唯一一家致力于发展民族高科技船舶电气与信息化产业的上市企业。自主研发了包括船载航行数据记录仪、船舶操舵仪、导航雷达、电子海图显示与信息系统、     

基于嵌入式系统的船载数字化雷达软件设计

雷达是船舶必不可少的设备之一,起到导航、通信等多种重要功能。船载雷达经过几十年的发展,其性能有了很大的提高,数字信号处理技术和自动化技术的引入使船载雷达的工作效率和性能有了更高的提升。本文提出了一种基于嵌入式系统的船载数字化雷达系统,系统的介绍了该数字化雷达系统的结构组成,并重点介绍了雷达系统的软件、硬件设计,对改善船载雷达的数字化有重要意义。     

北斗卫星导航系统的船舶监控应用及展望

自从2012年底正式系统运营以来,中国北斗卫星导航系统（BDS）在船舶领域发展迅猛,其精准定位和短报文收发能力,将导航和通信有机融合在一起,为海洋航行提供了极大的便利。我国的海洋渔业、远洋执法等部门,都将北斗系统作为重要的导航通信手段之一。文中向读者介绍了北斗卫星导航系统的发展现状,以及在船舶监控管理方面的系统应用,并结合船舶导航设备的不同应用场景,展现了北斗卫星导航系统在船舶通信领域的强大生命力。     

专用固态数字雷达与AIS基站组合系统在洋山E航海示范工程中的应用

为保障上海港洋山深水港区海域船舶的航行安全,实现对通航密集水域未安装AIS船载终端设备的小型船舶和小目标的有效监控,东海航海保障中心创新实施E航海示范工程建设,将专用固态数字雷达与AIS基站组合应用,对由固态数字雷达探测发现的小型船舶或小目标进行筛选和识别,并将有效数据以虚拟AIS航标报文向周边船舶播发,以便其他船舶掌握相关信息。实践表明,该系统能有效保障航行安全,并为E航海技术在保障航海安全上的应用积累经验。     

基于人工势场法的船舶自动导航算法设计

在船舶的自动化导航系统中,结合了GPS和北斗导航技术,通过2种定位系统的数据融合,能够实现非常高精度的位置定位和导航服务。但是在陌生水域航行时,船舶依然可能会面临定位失败的问题,从而给船舶的安全航行带来严重的安全隐患。本文主要研究了人工势场法在船舶定位导航领域的应用,通过人工势场技术,船员能够快速对导航的位置信息进行监测,极大增强了定位的精度,特别是融合了导航算法后,能够实现自动化智能航行的功能。     

船舶导航雷达天线布置设计要点

船用雷达是船舶的重要助航、导航设备。为确保航行安全,实现雷达天线系统的高性能、高可靠性和多功能等方面的导航、定位要求,雷达天线的高度及布置位置必须认真选取,否则将给雷达天线系统的工作造成一些不良后果。文中所述有关雷达天线的布置设计要点以及雷达桅的适应性问题,可为相关设计人员提供参考。     

综合船桥系统对船舶航行安全的影响

正船舶的航行安全一向是海上运输的热点问题。近年来,随着航海科学技术的发展,综合船桥系统(Integrated Bridge System,IBS)以一种新型的导航设备在船舶安全航行方面起到了重要的作用,是一种利用现代电子信息技术将各种定位仪、雷达、自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)、自动雷达标绘仪(Automatic Radar Plotting Aid,ARPA)、     

基于数字信号处理器的舰船导航信息处理系统

抑制干扰信息,提升信息处理效果,设计数字信号处理器的舰船导航信息处理系统.利用雷达前端产生导航发射触发信号与中频信号等,通过A/D转换器在产生的信号内采集数字化导航信息,采用数字信号处理器为信息处理提供同频干扰抑制与脉冲积累等处理算法,按照互信息梯度分离导航信息,实现导航信息同频干扰抑制.实验证明:该系统可获取清晰的导...     

基于云计算的船舶航行数据存储与备份系统设计

随着船舶领域信息化、数字化水平的提高,船载信息化设备产生的数据量越来越大,如船舶自动识别系统、电子海图系统等,船舶航行数据中包含大量的潜在价值信息,对船舶航行数据进行挖掘能够获取船舶航迹特征,对于海事监管、航行交通管理等有重要的作用。本文研究一种基于云计算的船舶航行数据存储与备份系统,云计算平台能够处理海量的船舶航行数据,并通过服务架构和数据库技术,将船舶的航行数据进行可靠的存储和备份。本文重点介绍云计算技术的核心内容、船舶航行数据存储系统的构成、数据库技术以及系统的软件开发关键环节,具有一定应用价值。     

船舶无人驾驶中的数据融合技术应用

海上船舶无人驾驶技术是现代海上信息化发展的重要方向,其不仅需要按照规定的航向航速运行,还需要考虑船舶碰撞及各类突然情况。无人驾驶技术对采集的信息及数据融合处理要求很高,通过各类传感器采集海上地形﹑环境﹑目标船只等信息,进行融合处理,为船舶无人操控提供可靠的航行数据。本文重点研究无人驾驶领域中利用AIS与雷达数据的信息融合方法,提出一种基于船舶航行及数据加权融合算法,最后进行仿真。     

船舶在狭水道中运用GPS、ARPA、ECDIS定位技术研究

船舶在狭水道或进出港航道航行时,为确保船舶航行在预定的航迹线上,传统的定位与导航方法大多是利用助航标志。本文基于GPS、船用雷达(ARPA)和电子海图(ECDIS)等航海仪器与设备功能特点,就船舶运用GPS、船用雷达和电子海图以确定船舶在狭水道航行的航迹线方法作了研究,并就方法的运用提出了相应的注意事项。