船舶航行稳性监控系统的设计

船舶航行稳性监控系统的设计,目的是为了实现集成智能船舶,达到航行稳性的自动控制。系统的设计方法是以微机控制为中心,通过压力电传感器、燃油驳油泵、淡水输送泵的自动启停控制、集成报警系统和CAN总线数据传输等组成的。控制系统主要包括硬件开发和软件逻辑设计两部分,监控系统的功能是程序设计和控制参数之间的逻辑设计来实现。船舶航行稳性监控系统的设计就是利用现代网络技术、报警监控和集成智能技术进行设计,解决船舶航行稳性问题,通过对小型船舶模拟实验进行测试,效果比较好。使船舶的航行更加智能、更加安全,具有实际参考意义。     

基于物联网的船舶航行安全监控系统

传统船舶航行安全监控系统在复杂海域中,对船舶航行吃水差监控误差较大,对此基于物联网络技术设计船舶航行安全监控系统。以中央处理单元为核心,建立船舶自由度运行测试平台,辨识船体吃水差,基于物联网通信端口,建立物联网络通讯终端,传输船体航行信息,最后利用信号叠加原理应用傅里叶分析算法,消除波浪及船体摇摆对船体吃水差的影响,实现对船体航行吃水差高精度安全监控。实验数据显示,设计的安全监控系统,相比较传统安全监控系统,在海深1 km以内,吃水差监控结果误差减小0.75 m,在海深1 km以上海域,吃水差误差减小0.5 m,可以实现吃水差高精度监控。     

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。     

复杂海面环境下船舶航行最优路径规划数学模型

以保障船舶安全航行为基础,以提升船舶续航能力为目的,研究复杂海面环境下船舶航行最优路径规划数学模型。利用概率路图法将船舶航行的、具有复杂海面环境特征的全局海域环境转换成离散空间,采用连接采样点获取离散空间若干条由初始点至目的点的路径,生成路线图。依照某船舶航行性能评价指标,构建航行路线图中的最优路径规划数学模型,考虑复杂海面环境设定地形与威胁约束、船舶转弯角度约束以及路径平滑度约束等。采用基于震荡型入侵野草优化算法求解数学模型,在所构建的路线图内获取一个符合标准的解向量,即最优路径规划结果。实验结果显示,该模型能够有效获取最优路径规划结果,以能耗最低为船舶航行性能评价指标时更利于船舶续航。     

物联网环境下船舶航行大数据异常属性划分

由于人工记录、手动测量等方式存在信息不及时、不准确以及局限性的问题,无法获取到实时、全面的航行数据,降低了大数据异常属性划分结果的有效性,因此提出物联网环境下船舶航行大数据异常属性划分方法。在物联网环境下利用离散度函数,加权处理船舶航行大数据属性特征。通过密度选择法,确定船舶航行大数据异常属性划分的初始聚类中心。利用属性加权快速聚类算法,结合离散度函数与初始聚类中心,完成船舶航行大数据异常属性划分。实验证明,所提出方法可有效划分船舶航行大数据异常属性。在不同大数据规模下,该方法异常属性划分的加速比均较大,即异常属性划分速度较快。     

大数据环境下船舶航行异常属性采集方法研究

为了缩短船舶航行异常属性的采集时间,提高异常属性的采集效率,提出了大数据环境下船舶航行异常属性采集方法研究。在大数据环境下,将船舶航行异常属性的尺度空间函数展开,通过计算异常属性主曲率的大小,寻找船舶航行异常属性的边缘特征点,完成船舶航行异常属性特征点的提取。采用异常属性变异系数,得到了采集传感器节点的能量消耗,利用船舶航行异常属性采集算法的实现流程,实现了大数据环境下船舶航行异常属性的采集。实验结果表明,大数据环境下的异常属性采集方法与传统采集方法相比,异常属性的采集效率提高了46.05%。     

基于虚拟现实技术的船舶航行环境仿真系统

在影响船舶航行安全的诸多因素中,水文环境是重要因素之一,无论是航行在海域还是内河航道中的船舶,都会受到水文的影响.风浪与海流是影响船舶在海域中安全航行的主要因素,而在内河航道中,航行环境主要受到不良的通航水流条件及航道条件影响,正常水位时,船舶的航行不会受到影响,而枯水期和洪水期时,航行事故会显著增多.为使驾驶员能够识...     

基于LoRa技术的船舶航行环境智能监测系统

传统船舶航行环境监测系统无法将异常数据识别与动态实时预警相关联,导致系统识别过程与预警输出之间存在时间误差。为此,提出基于LoRa技术的船舶航行环境智能监测系统。基于LoRa技术创建系统框架,重构系统硬件,在此基础上,结合LoRa技术传输特征,对航行数据进行LoRa协议特征优化,同时,对航行状态输出阈值进行动态调整,实现LoRa网络下监测数据的实时共享。实验结果表明,提出设计的监测系统,能够有效缩短数据输出时的误差量,且满足实际应用技术要求。     

云计算环境下船舶监控网络异常数据检测方法

在船舶监控网络高度应用的今天,监控网络异常数据检测受到了学术界以及船舶制造业的高度关注。就目前的船舶监控网络异常数据检测方法而言,其计算能力较低,导致异常数据误报率较高。针对此问题,设计云计算环境下船舶监控网络异常数据检测方法。使用相似度函数对监控节点数据展开相似性检测,初步确定数据异常节点位置。根据节点位置,对监控网络数据进行时间序列检测,确定异常数据输出时间。对上述两部分进行融合处理,完成异常数据检测方法的设计过程。经对比实验验证可知,此方法在应用中具有误报率低,计算效率较高的优点,可将其应用到后续的船舶监控网络数据处理过程中。     

利用卡尔曼滤波预测船舶航行轨迹异常行为

随着计算机控制技术的飞速发展,在船舶的航行预测和控制领域,人们相继开发出了各种智能化的预测算法,从而保证了船舶航行的安全。在船舶的行为预测和控制中,需要大量的传感器对船舶的姿态信息、设备状态信息和通信导航设备信号进行采集,因此本文着重研究了信号的滤波算法。本文提出了基于卡尔曼滤波算法的船舶航迹跟踪技术,并针对船舶的航行特点,建立了适当的运动模型和状态方程,最后通过仿真实验,对扩展卡尔曼算法的目标跟踪性能进行验证。     

3D可视化设计在船舶航行状态监控系统中的应用

为打造具备全面、可视化显示能力的船舶航行状态监控系统,设计基于3D可视化的船舶航行状态监控系统。首先采集航行环境信息,计算船舶碰撞风险度,使用基于3D可视化设计的航行状态显示模型,将航行状态信息,全方位显示于3D可视化显示模块的界面之中,并对计算的风险度信息进行突出标识,实现船舶航行状态的远程、三维、可视化监控。经测试可知,此系统可以全面显示船舶的三维航行环境信息,且碰撞风险信息清晰突出,优化了船舶航行状态监控的全面性与可视化性能。     

船舶航行数据远程采集系统

介绍了一种基于卫星通信的船舶数据远程采集系统,该系统采用嵌入式控制设计,组合船舶C站和自动识别系统(AIS)设备组建系统,利用C站的卫星通信功能接收陆地远程控制指令,通过嵌入式控制系统实现对C站和AIS设备的远程控制。采集C站和AIS设备中的船舶航行信息,通过卫星通信将航行信息传送到陆地船舶管理系统,实现了船舶数据的远程采集,为提高船舶自动化和现代化管理水平提供了技术平台。     

航道内船舶航行环境危险度评价

对航道内船舶航行环境危险度进行正确的评估,是保证船舶安全航行的重要途径之一。本文在灰色聚类的基础上,建立灰色白化函数聚类模型,利用此模型对广州港的主要航道的航行环境危险度进行评价,并将本文的评价结果与航道的实际发生事故数相比较,由此来说明本文所采用的评价模型的有效性。     

复杂气象海况条件下船舶航行安全辨识及航行优化方法

为避免船舶在复杂气象海况条件下发生海损、谐摇和参数横摇等航行安全问题,建立船舶在各种气象海况条件下谐摇与参数横摇的预报模型,提出基于海况与稳性的多变量、多约束和多目标的航行优化模型,并利用决策变量在空间分布与时序上的耦合特性作为先验知识,解决航线的不平滑问题。结果表明：该方法不仅可以合理规避高海况区域,而且还可以避免横摇或谐摇的发生,对提高航行安全具有非常重要的意义。     

船舶航行监控视频的阴影消除算法研究

船舶航行监控视频对于船舶安全航行有重要意义,阴影消除是其中一个关键环节。传统的HSV空间消除算法在亮度分辨率上有很大弊端,极易产生误差,不能很好地消除阴影。提出了一种新的动船舶监控视频阴影消除算法——彩色空间阴影去除算法,该算法分为读取视频帧、建立背景、测定阈值和阴影检测4步。由实验结果可知,彩色空间阴影去除算法能够准确地消除掉动船舶监控视频的阴影,更地映射出船舶航行状态,消除过程不会受亮度分辨率影响。     

船舶航行阻力

现阶段,我国对船舶航行的相关方面进行了探究,并着重分析了船舶航行的相关阻力,希望为更多的业内人士提供有价值的参考。     

嵌入式数据的船舶航行数据采集系统

针对传统船舶航行数据采集系统自身存在的采集效率低的问题,提出设计基于嵌入式数据的船舶航行数据采集系统。利用基于嵌入式技术,创建嵌入式DSP控制模块为主定位航行数据采集硬件,对传统采集系统硬件基础进行更新;修正传统采集系统内部采集算法,将浮点DSP波形成束算法写入创建的采集硬件主控,使其与采集系统对接,并对传统算法逻辑错误进行更新修正。仿真实验测试证明,提出设计的基于嵌入式数据的船舶航行数据采集系统,在采集效率低问题上具有明显的修复改善作用,满足设计需要。     

船舶航行数据记录仪信息采集系统研究

介绍基于CAN总线技术的船舶航行数据记录仪信息采集系统结构、功能及信息采集单元设计。