无人水下航行器发展与应用

  目的  针对某新型大尺度欠驱动高速自主式水下机器人（AUV）导航系统的研制,  方法  详细介绍AUV导航系统的硬件组成及软件构架,构建基于VxWorks实时嵌入式操作系统的AUV组合导航系统。考虑到高速AUV导航系统的非线性特征及容错性要求,将无迹卡尔曼滤波（UKF）技术用于联邦滤波器,设计基于UKF的联邦卡尔曼滤波器,并对导航系统的二维平面模型进行数值仿真。  结果  结果表明,联邦无迹卡尔曼滤波器相比传统的卡尔曼滤波方法能够获得更高的精度和更好的鲁棒性;半实物仿真联调试验、水池试验、湖上试验及艇载试验充分验证了导航系统的实时性和可靠性,  结论  证明该系统能够满足AUV航行任务的需要。     

免维护智能化航标灯抗雷电干扰技术

京杭运河苏北段免维护智能化航标灯及其外设遥测终端大范围被雷电干扰失常、损坏,通过现场分析、室内模拟雷电干扰实验等方法,查明原因,实施改造,研制出免维护智能化航标灯抗雷电干扰的重大科技成果,并适用于内河所有航标灯及相关电器设备。     

自愿审核机制下的海事人才培养

为了进一步加强实施海上安全和环境保护公约,国际海事组织(IMO)自2006年起在全球推行IMO成员国自愿审核机制,中国作为国际海事组织的A类理事国成为加入自愿审核机制的国家之一,虽然2009年下半年通过了国际海事组织(对部海事局机关、上海海事局、天津海事局)的审核,但暴露出来的人才缺乏引起部海事局的高度重视,文中对海事参加自愿审核的人才队伍建设发表了自己的看法。     

多功能智能测流航标的研制与应用

专门研制的多功能智能测流浮标,运用标准横流标(浮标)为载体,配置集成专用多普勒流速仪、超声波水位器、风速风向传感器、卫星定位器、数据信息智能处理器等设备与专用管理系统,有效解决内河航道重要河段、河口的水位、水深、流速、流向、能见度、风速、风向等与船舶航行有关的实时动态要素的智能采集与传输等技术问题,实现内河航道要素船岸智能感知,引导船舶安全航行。     

谈内可航道软式扫床

结合京杭运河苏北段航道软式扫床的研究成果，对我国华东地区土质松软，水流平缓的内河航道软式扫床形式，操作，管理及发展趋势进行分析和探讨。     

三维可视化激光扫描技术在隧道变形监测中的应用

为解决传统隧道监控量测数据量少、可视化程度低、数据利用率低等问题,利用三维激光扫描仪多次采集已施作完成的支护结构点云数据,然后通过三维点云处理软件“TK-PCAS”处理、分析,得到可视化三维模型,以全面展示隧道支护结构的全息变形情况。监测数据表明：全站仪拱顶、拱脚最大累计变形分别为28 mm和36 mm;扫描仪拱顶、拱脚最大累计变形为30 mm和39.1 mm。全站仪测量数据较扫描仪少2～3 mm,误差相对较小,两者的数据变化趋势基本一致。研究结果表明：基于全息监测技术,在隧道变形监测预警方面引入加速度及变形速率预警的方法,通过加速度正负来分辨隧道变形速率发展,可有效避免监测后期变形总量、变形速率预警之中出现的假预警现象。对提高变形监测准确性具有重要现实意义。     

深水AUV安全系统的设计与实现

  目的  为保障高速自主式水下机器人（AUV）的航行安全,研制一套智能应急自救系统。  方法  首先,介绍应急自救系统的组成与功能,对其进行可靠性分析与设计;其次,重点研究多信道信息采集融合机制、主动应急机制、故障优先级整定机制和应急处理决策机制;再次,设计应急专家决策模型,提出一种基于离散规则应急操舵的应急处理方法;最后,基于VxWorks实时操作系统编制应急系统控制软件,并搭建半实物仿真平台进行系统联调仿真试验。  结果  试验结果验证了该应急自救机制与策略的可靠性和可行性。  结论  该应急系统弥补了传统应急手段的不足,对AUV的应急自救具有重要的借鉴作用。