"向阳红01"号和"向阳红03"号海洋综合科考船优化设计

4 500吨级海洋综合科考船"向阳红01"号和"向阳红03"号是基于"科学"号母型船优化设计后建造的新一代海洋综合科考船。本文从规则规范升级、船载设备更新、用户需求定制以及母型船改进设计等方面进行了介绍,并总结了关于科考船的客船脱险通道设计、撤离分析、耐波性分析等方面的考虑与体会,对科考船的设计和建造有一定的指导意义。     

科考船综合数据采集、传输、存储系统

科学考察船在海洋研究中的作用越来越重要。通过对国内外科考船现状的研究对比,认识到国内新型科考船的建设具有紧迫性和必然性。基于对各种探测数据资料综合研究的需求,探究科考船综合信息采集、传输、存储系统的组成及关键技术——依赖船载网络数据通信平台,综合采集各探测系统实时数据,根据各学科数据规范,进行标准编码,依据采集时序,存入探测数据库。最后,对科考船和综合数据采集传输系统的发展前景进行展望。     

动力定位系统在海洋综合科考船定点作业中的应用

动力定位系统具有自动定位模式、自动艏向模式、自动航迹模式、目标跟踪模式、Joystick联合操纵模式等功能,可有效降低外部风、浪等环境因素对科考船调查作业的影响,提高调查作业的工作效率、原位精度,保障调查作业安全,对科考船调查作业具有极其重要的支撑作用。本文在介绍动力定位系统的系统组成和工作原理的基础上,针对"向阳红01"号新一代综合科考船动力定位的定点空位功能,结合船载调查设备,以海洋定点温盐观测(CTD)为例,详细分析动力定位系统在科考船定点作业中的应用,证明该系统能够有力保障定点作业的安全性,有力提高作业精度和效率,为科考船调查作业提供指导。     

“嘉庚号”七个“第一”

正1)我国首艘具备洁净采样、操作和分析能力的科考船,设置专属洁净实验室,实现集成采水器、绞车和集装箱式实验室的可移式船载痕量金属洁净水样采集及分析测试系统;2)在国际上首次采用升降鳍板上设置走航超洁净(痕量金属无沾污)海水采集系统;3)国内首艘明确提出水下辐射噪声指标的科考船,噪声衡准参照DNV GL的SILENT A+S;4)型线和螺旋桨设计着重考虑低噪声要求,特别选用了低速超静音推进电机;5)首艘采用钢铝结合轻型上建的3 000吨级科考船;6)首次配     

基于无线传感器的船载通信系统

为解决在海洋上建立基站困难的问题,需要建立一个安全稳定的船载通信系统,提出一种基于无线传感器网络的船载通信系统设计方法,给出了无线传感器系统的结构、逻辑设计方案,设计了一种系统在应用过程中对船舶准确定位的软件方法。该船载通信系统的设计实现了跨海域多媒体通信的无障碍化、可以准确判断船舶地理位置信息,实验结果表明,本系统具有可靠性高、可扩展性强、应用范围广等优点。     

科考船科考能力优化探讨

在对国内多艘科考船的调研及技术方案的分析的基础上,提出在科考船的规划建设中,应以满足固定搭载、临时搭载和未来需求三大科考需求模式为核心。此外,配置合适的船舶能力是提升科考能力、完成探空测海、充分发挥科考船的船舶平台功效的保证。     

多波束自动切换船载卫星通信物联网技术研究

物联网技术在海洋工程、航运、海洋环境监测等领域发挥着重要的作用。当前船载物联网的数据通信和传输技术通常采用802.11协议,其通信距离较短,限制了船载物联网技术在广阔海域中的应用。多波束自动切换卫星技术是当前新兴的一种宽带卫星通信技术,其具有通信带宽大、覆盖范围广、适用场景多等特点,非常适合海洋运输、监测等应用环境。因此,本文提出一种结合多波束切换卫星通信的船载物联网方案,该方案利用多波束卫星提供的大范围和高带宽传输能力,能够部署在较大的范围内,为航道安全监控、船舶状态监测等重要应用提供了新的实现方式。     

储能系统在智能型无人系统母船的应用

对电力推进科考船在科考作业时由于负载波动给电力系统带来技术难题进行分析,提出在电力系统中加入磷酸铁锂储能单元的解决办法,以实现利用储能单元具有的削峰填谷能力,使电力系统的运行趋于稳定。同时,以智能型无人系统母船为例,介绍储能系统兼具动力电池系统在船舶进出港时实现纯电力推进的零排放关键技术。提出含磷酸铁锂储能单元的电力推进配电系统的配置方案及其充放电调度控制方式,为工程人员设计类似科考船提供解决方案和参考。     

基于CFD的“探索一号”科考船多波束测深仪安装方式研究

论文采用基于RANS方程的数值计算方法,对"探索一号"科考船安装多波束测深仪后的船阻力及多波束测深仪的气泡性能进行数值模拟;给出了多波束测深仪不同安装方案下的船舶阻力性能计算结果,同时结合自由面波形图、船体表面压力图以及流线图对计算结果进行分析;并提出一种气泡性能分析方法——流线监测法,采用该方法对各个方案多波束测深仪的气泡性能进行对比;最终获得多波束测深仪不同安装方案下的科考船阻力性能与多波束测深仪气泡性能之间的关系,为"探索一号"科考船多波束测深仪的安装设计提供技术支撑。     

国外海洋科考船现状及总体设计技术发展方向

对目前国外海洋科考船现状进行全面分析,包括总体技术参数、主要调查装备的配置、实验室等,总结海洋科考船的总体设计特点,即宁静化设计、模块化设计、首部声学环境优化设计、调查装备系统配置、信息系统集成技术等,并依此提出此类型船总体设计技术发展方向。重点介绍减振降噪控制技术、多波束3种安装方式的比较分析及满足ICES209水下辐射噪声标准的关键设计技术等。     

基于多平台信息融合的船舶导航技术

为保证船舶航行的安全性,对传统综合导航平台的技术实现进行分析,提出基于多平台信息融合的导航技术实现方案。在对船用雷达导航系统（Radar Navigation System,RNS）、船舶自动识别系统（Automatic Identification System,AIS）、罗经和计程仪的导航数据进行分析的基础上,设计以数据融合为支撑的船舶导航系统架构,并以实例验证该技术的可行性和有效性。该技术可有效发挥不同平台的导航信息优势,对船舶综合导航系统的优化具有一定的参考价值。     

舰载作战指挥系统软件构件库技术研究(续一):体系结构

舰载作战指挥系统是一个复杂的信息收集、处理与控制系统，它的开发和研制面临着具体需求不确定、技术环境快速变化等诸多问题。为了实现其软件的模块化、通用化和系列化，提高舰载作战指挥系统软件的研制效率和质量以及软件的标准化程度，其软件构件库的研制是一个关键环节，通过对一般软件构件库技术和舰载作战指挥系统的具体分析，给出了舰载作战指挥系统软件构件库的体系结构。     

舰载文电处理系统构件化设计与实现

针对当前舰载文电系统开发效率低、灵活性和健壮性较差的问题，提出一种基于CORBA的舰载文电系统构件化设计与实现方法，分析和比较采用此方法所实现的新型文电系统的特点。     

一种舰载分布式构件系统的容错机制

针对舰载作战指挥系统的容错功能需求,分析了当前基于检查点的后向恢复机制中信息存储存在的问题。提出了一种舰载分布式构件系统的容错机制,给出了容错模块的组成、后向恢复机制和具体实现方案,并通过实验验证了实现方案的可行性。     

科学考察船升降鳍板锁紧装置的故障分析及修复设计

本文以科学考察船升降鳍板锁紧装置为研究对象,对锁紧装置整体结构设计以及各工况下的工作原理进行分析;在船坞中对锁紧机构装置故障的现场勘验后对故障特点进行分析与研究,针对故障特点对锁紧机构提出了优化设计方案;同时对锁紧机构整体以及关键部件进行强度校核,为升降鳍板锁紧装置在科学考察船更好的应用提供了指导意义。     

舰载光电对抗系统作战仿真方法研究

该文针对舰载光电对抗系统作战仿真需求出发,首先建立了舰载光电对抗作战双方和虚拟战场环境的模型,然后开展了作战仿真试验,试验结果证明战术应用软件提交的作战方案可行,实现了多种光电对抗手段综合运用的目的,具备指挥光电对抗设备开展光电对抗作战的能力。该文所描述的仿真方法适用于评价舰载光电对抗系统作战决策方案。     

水面舰船电磁兼容性数字化设计方法——舰船EMC辅助量化设计平台

随着对现代舰船作战能力需求的大幅提高,舰载电力电子设备配置方案日趋复杂,舰船隐身性、集成性与电磁兼容性(EMC)成为论证和设计的焦点,EMC论证和设计迫切需要向数字化、精确化和智能化方向发展。提出了舰船EMC数字化设计方法,定义并阐述了EMC顶层量化预设计概念和内涵,提出了设备EMC指标设计和预检验方法以及EMC设计流程,并对进行EMC辅助设计的数字化平台功能需求进行了分析。在此基础上,提出了"舰船EMC辅助量化设计平台"框架。该设计平台基于数字化预测的仿真系统,能在一个统一的平台上帮助论证和设计人员解决舰船EMC论证和设计中指标量化、方案优选和定量评价难题,将成为舰船实现EMC数字化论证和设计不可或缺的手段。     

基于多线程的船载自动识别系统报文解析

为了改善单线程模式下船载AIS报文解析效率低下,实时性不高等问题,设计一种基于多线程技术的AIS报文解析优化系统.通过研究AIS报文的相关特征,分析AIS报文解析的需求,总结一般AIS报文解析方法容易出现的问题.提出利用多线程解析AIS报文的思想;对比多线程的各种关键技术,根据AIS报文特点提出一种利用事件同步的多线程船载AIS报文解析方法,并给出具体实现步骤.在VC++环境下实现该方法,并应用于工程项目.实践证明:该方法与一般的单线程和多线程AIS报文解析相比,系统资源占用少、实时性高,并具有较高稳定性.     

船舶网络信息采集系统的应用分析及优化

以“大洋一号”科学考察船网络信息集成系统建设项目为背景实例,介绍了基于该船网络的信息采集系统工作原理,利用数学模型分析网络信息采集的性能,针对分析结果重点开展有关系统实时性、可靠性优化方案的研究和探索。     

基于Web的舰载网络管理系统的研究

基于传统的网络管理的局限性，提出了一种新的基于Web的舰载网络管理系统，描述了它的体系结构及其实现技术，并阐述了主要功能模块的功能及其实现方式。