云计算环境的海上信息管理系统研究

传统的海上信息管理系统存在综合信息数据处理速度慢,资源计算分析能力弱的问题。因此提出云计算环境的海上信息管理系统研究。通过引入云计算的理念,架设云计算管理架构,设计硬件计算接口,写入云计算管理算法。通过仿真技术对设计系统进行数据导入测试,多项数据证明提出设计系统的可行性。     

三维水动力数值模拟系统的开发

利用面向对象的程序设计方法、数据库存储以及新一代的图形平台(WPF),以多种三维计算模型为基础,集成前处理、后处理子系统,开发实现了三维水动力数值模拟系统(Hydro Info)。该系统具有基础资料输入快速、建模过程自动化程度高、计算方法高效高精度、流场数据表现丰富以及辅助工具简单实用等特点。而且搭建了快速的三维图形系统,实现了欧拉以及拉格朗日两种方式呈现三维流场。在计算过程中能够分析实时计算结果,避免无效计算,提高了工作效率。以长江斗湖堤河段为例,对建模、计算及数据后处理各模块进行验证。     

复杂水流环境下系泊船的水动力特性研究

为研究深水码头复杂水流条件下系泊船的水动力特性,利用CFD软件STAR-CCM+对系泊船模型的粘性流场进行瞬态数值模拟,通过求解RANS方程和Realizable k-ε湍流模型获得船舶水流作用力.在无波浪定常流作用下,系泊船姿态最终保持稳定,可用固定船舶近似代替系泊船进行模型简化.在完成网格无关性和数值模型合理性研究...     

基于SBD技术的船舶水动力结构云平台架构研究

近年来,最优化技术不断发展,该技术已经逐渐应用于船舶设计领域,同时,结合先进的CFD技术,发展形成SBD技术。该技术为船舶水动力结构的设计和优化开创了新的局面,已经成为船舶设计领域的研究重点。本文以SBD技术为基础,重点研究了最优化技术和云计算海量数据处理技术,提出了改进的PSO优化算法。     

基于潜艇自动舵操纵模拟系统的模型简化及仿真

为了实现潜艇自动舵操纵系统的半实物实时模拟,本文围绕运动模型的简化方案,从国内外不同的简化思路和方法入手,分析和评估水动力系数对操纵性的影响,构建了较为简便易于实现的运动模型.通过仿真计算,有效地验证该模型的正确性与合理性.     

云计算环境下船舶网络数据资源调度系统设计

在云计算环境下,目前船舶数据资源调度系统存在数据资源调度配准度较低的问题。针对这一问题设计云计算环境下船舶网络数据资源调度系统。首先设计系统的整体调度结构,其次设计船舶网络数据资源特征管理模块,通过资源管理器将数据分流分类,增添船舶网络数据资源干扰滤波处理模块设计,实现数据资源干扰滤波处理,保证数据资源调配准确,最后设计船舶网络数据资源调度模块,完成数据资源调度以此实现系统设计。通过仿真实验,对船舶网络数据资源调度系统与传统数据资源调度系统配准度进行对比,证明设计系统具有优越性。     

云计算环境下的船舶网络资源调度系统

船舶网络资源有限,提高船舶网络资源利用率具有重要的意义,针对当前船舶网络资源调度系统的负载严重不平衡,船舶网络资源利用率等难题,设计了云计算环境下的船舶网络资源调度系统。首先分析当前船舶网络资源调度系统的研究现状,指出每一种船舶网络资源调度系统的不足,然后在此基础利用云计算技术的优势,搭建云计算环境下的船舶网络资源调度系统,采用蛙跳算法对船舶网络资源调度问题进行求解,最后在CloudSim云计算平台上与传统船舶网络资源调度系统进行对比测试,本文船舶网络资源调度系统得到了较高的资源利用率,船舶网络资源调度方案更加合理,可以保证船舶网络资源负载平衡,加快了船舶网络数据处理的速度,具有广泛的应用前景。     

云计算环境下可重构的舰船通信数据传输研究

为提升航行过程中,相邻两舰船间通信数据传输质量,设计云计算环境下,可重构舰船通信数据传输模型。通过云总线协议分层、云环境拓扑结构搭建,完成云计算环境的搭建。通过舰船通信数据传输流程研究、可重构光纤通信传输研究、可重构舰船通信数据传输总线结构研究,完成基于云计算环境,可重构舰船通信数据传输模型的搭建。模拟模型使用环境,设计对比实验结果表明,应用新型模型后,相邻两舰船间数据传输速率提升,传输等待响应时间缩短,大大提升通信数据传输质量。     

基于云计算的海上信息系统

海洋信息系统能够分别向船舶公司、船员、港口工作工人等组织和人员提供实时的海洋数据,为他们的工作提供巨大的便利,在近年来得到了广泛应用。然而,在传统海洋信息系统构建方法中,不同组织和领域的系统往往孤立,互相之间不具备数据交换和访问能力,一方面浪费了大量存储的计算资源,另一方面为各部门之间的协作造成障碍。为解决以上问题,本文提出一种新型的基于云计算的海上信息系统,以弥补不同信息系统之间信息共享的障碍,将云计算技术应用于海洋信息领域,取得了较为明显的效果。     

云计算环境下船舶移动网络大数据的有效存储方法研究

针对当前采用云计算下船舶移动网络大数据存储方法由于存储过程中,没有对数据进行处理分类,容易造成数据丢失,并且没有考虑存储过程中的能耗因素,导致存储过程中,能耗较多,占用的内存空间较大。为了保证船舶移动网络数据存储的完整性,降低存储能耗,提出基于树型路由的船舶网络大数据存储方法,通过建立云计算环境下船舶移动网络覆盖区域的二维网格,确定每个节点在网格中的位置,计算节点的调度因子,在此基础上,利用树型路由的方法,分别计算节点是叶子节点和非叶子节点时的能量消耗,动态的规划存储节点,使节点能量均衡和所有节点的能耗之和最小,从而实现基于树型路由的云计算环境下船舶移动网络大数据的有效存储方法,实验结果表明,本文所提存储方法能够获得较好的能量均衡,总能耗较小,降低了存储数据查询花费的时间,保证了数据存储的完整性。     

海上物联网体系中的云计算数据安全分析

本文通过研究海上物联网的通信方式,得出利用单边带进行船舶和陆地之间的信息有效传递可以提高传输速率和增强抗干扰的能力。其次,分析了基于云计算的海上物联网体系中的数据安全威胁,最后根据全同态的加密算法保证云平台数据的隐私性和完整性,并且通过安全性分析可知在保证明文对云服务器端攻击无效以及用户信息真实的情况下,此算法计算复杂度低且行之有效。     

基于云计算的舰载通信异常数据检测系统设计

传统舰载通信异常数据检测系统的检测精度低,为舰载设备的正常运行带来很大的安全隐患。本文设计并实现一种基于云计算的舰载通信异常数据检测系统,其包括通信模块和异常数据检测模块,分析系统用户接口、CPU控制单元和数据采集单元的硬件结构,对异常数据检测模块进行全面的分析,给出基于云计算的异常数据检测规则及过程,以及舰载通信系统异常数据检测程序代码,实现舰载通信系统异常数据的准确检测。实验结果说明,所设计系统可以对舰载通信系统异常数据进行有效检测,系统的性能稳定性、数据传输速度、接口时序的正确性等测试指标都达到了设计要求,并且具有较高的检测效率和精度。     

等宽明渠交汇口平面二维水流数值模拟*

采用雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方程组,其中动量方程的雷诺应力项用雷诺应力（RAM）模型求解,运用Fluent软件模拟了90°等宽明渠交汇口6种流量比的二维水流运动。通过将数值模拟的分离区尺寸与试验资料进行比较,发现用RAM模型模拟在小流量比流动精度较高,建议采用采用混合湍流模型：当流量比小于0.583取RAM模型计算值,否则取H-L模型计算,并绘制了分离区长度、宽度与流量比关系图。     

复杂故障并行计算在船舶电力系统数字仿真中的应用

随着环境保护的要求,电力推进系统正逐渐代替传统的柴油推进器。电力推进系统相对于传统的船舶动力系统结构更加复杂,系统模型的建立与仿真程序运行耗时更多。由于其复杂的结构,仿真模型中的非线性因素增多,单中心算法处理结构已经不能满足现代电力系统仿真建模性能要求。本文利用并行化、分布式的处理架构对船舶电力推进系统建立仿真模型,设计仿真模型各模块的通信接口,最后与传统的单中心处理结构进行对比分析。     

喷水推进轴流泵的自动建模与数值模拟

作为喷水推进器的核心部件,轴流泵具有推进效率高、抗空化(汽蚀)能力强、噪声低等优点.为实现喷水推进轴流泵的三维模型自动生成,以FORTRAN为编程语言,完成了轴流泵叶轮的参数化自动建模.本文运用计算流体动力学CFD软件--FLUENT基于雷诺N-S方程和标准k-ε紊流模型及SIMPLE算法对该泵内部流场及相应运行特性进行了三维数值模拟,并基于模拟结果对其水力性能进行了预测,计算结果与实验结果吻合良好.该工作为喷水推进轴流泵的水力设计及性能改进提供了参考.     

深槽水域垂向二维水沙运动数值模拟

采用网格堵塞技术实现实际地形的模拟,采用有限体积法离散方程,采用SIMPLER算法求解耦合的速度场和压力场,并建立了沿宽度积分的垂向二维水流泥沙数学模型。将计算结果和试验资料进行对比,结果吻合良好。     

云计算在船舶一体化通信信息平台中的应用

随着科学技术不断发展,船舶设备功能也越来越复杂,船舶通信信息的数据量大大增加,信息的分析与运用显得尤为重要。本文研究了船舶一体化通信的基本原理,并将先进的云计算方法引入到通信信息平台中,可以有效提高数据的分析效率,并通过仿真分析证明了系统的有效性,促进船舶控制自动化的发展。     

云计算信息共享平台数据服务安全实现策略

云计算信息共享平台是一种分布式异构计算及数据存储架构,利用虚拟化技术对不同物理地址的计算及存储资源进行逻辑划分,计算及存储效率高、资源利用率充分,在海上信息处理系统中得到了广泛应用。由于数据经常在不同物理地址节点之间传输,较易受到外界攻击,所以数据服务的安全问题成为了云计算信息处理及共享平台急需解决的重要问题。本文在研究了现有的海上云计算信息共享平台基础上,提出了一种双重加密数据服务安全策略。     

020Q84喷水推进轴流泵内部三维流动的数值模拟

轴流泵作为喷水推进器的核心部件具有推进效率高、抗空化能力强、噪声低等优点.运用计算流体动力学CFD软件-FLUENT基于标准κ-ε紊流模型及SIMPLE算法对020Q84喷水推进轴流泵内部流场及其运行特性进行了三维数值模拟.在设计点附近,计算结果与实验结果吻合良好.通过对该泵内部流动速度、压力分布的分析,揭示了其内部流动的主要特征,为CFD技术在喷水推进轴流泵设计及性能改进中的应用提供了参考.     

面向云计算的海洋环境监测系统访问控制方法研究

随着经济的发展及海洋开发的深入,海洋生态环境污染问题日益严重。一套高效的海洋环境监测系统不仅能够实时监控海洋环境具体的污染要素,同时能够对数据进行分析整理,是海洋生态保护系统不可或缺的一部分。云计算通过虚拟化及分布式技术将数据进行并行化处理,极大地提高了算法运行效率。本文研究现有的云计算平台及海洋监控系统架构,利用分布式架构设计面向云计算的海洋监测系统,在数据采集﹑数据处理达到设计要求。