天津滨海新区沿海潮流特征及通航条件分析

建立涵盖天津新港、海河口港区、临海产业区、南港工业区等天津港主要港区的海域潮流二维数学模型,并通过实测潮流、潮位资料进行模型率定。在计算成果与实测资料的误差满足精度要求后,通过潮流数学模型模拟分析项目建设前、后工程附近海区的潮流分布特征,对主要港区和进港航道口门附近的通航水流条件进行综合评价。     

SWAN和MOHID联合模型在连云港港30万吨级航道建设中的应用

根据连云港海域的特点,建立能考虑风浪影响的三维潮流、泥沙数学模型,对真实的"韦帕"台风作用下的潮流场和泥沙场进行模拟,力求更合理地反映近岸泥沙运动规律。数学模型计算得到的流场、含沙量场和航道回淤结果与现场实测资料进行验证,二者吻合较好。在此基础上,对连云港港30万吨级航道在"韦帕"台风作用下的回淤情况进行了预测,给出了航道的沿程淤强分布,为航道的设计提供依据。     

虾峙门口外30万吨级人工航道试通航观测研究

以国内第一条建成、水深最大、通航条件非常复杂的30万吨级人工航道——虾峙门口外人工航道为研究对象,在航道试通航期间,国内首次采用30万吨级实船开展航道适航检验观测研究,并同步进行航槽开挖初期的阶段性回淤观测研究,以13艘30万吨级船舶实时通航参数及10个月监测水深数据为基础,进行了超规范航道设计参数合理性的验证,同时对航道建成后的适应性、稳定性、可维护性及安全性进行了多角度分析.经观测研究分析表明,虾峙门人工航道设计参数合理,满足设计船型安全通航要求,航道稳定性及可维护性较好.该研究成果为该航道安全通行、后期维护及通航规则制定提供了重要技术依据.     

航标工程的勘察设计

结合工程实践介绍航标工程中勘察与设计的重要性,以及各设计阶段的工作重点,针对航标工程的性质与特点提出工程勘察设计在资料应用、技术处理、协调配合等方面存在的问题及建议.     

一种冗余惯性导航系统的非线性初始对准模型

通过合理的冗余配置惯性导航系统中惯性传感器,充分利用冗余惯性传感器的重复量测值,提出了一种非线性初始对准模型。该模型直接利用惯性传感器的量测输出作为观测值,3个姿态角作为状态变量,有效的降低了模型的维数和提高了模型的可观测度,从而保证了初始对准的精度和速度。通过分析表明,初始对准的稳态精度取决于惯性传感器的常值误差。仿真结果表明,非线性初始对准模型对准过程中的稳态精度与传统的初始对准模型的稳态精度相当,但是在实时性方面,它能够在5s内使3个失准角同时收敛。     

基于卡尔曼滤波的地形辅助导航

利用海底地形辅助导航是水下载体导航技术致力研究的新方向。该文利用多波束测深系统测量真实地形数据,在此实测地形图的基础上,采用ICCp算法为对准匹配算法,得到水下载体的最佳匹配位置,提高水下载体的导航精度。并利用仿真以平台式惯导系统为例,用卡尔曼滤波对惯导系统误差进行最优估计,取得了较好的效果。     

基于Windows CE的手持式航海功能绘算系统

针对现代舰船航海的需要,融合GIS和PDA技术,采用模块化设计,研制了“手持式航海功能绘算系统”.该系统在WindowsCE环境下融合多种导航信息,绘算快速准确,运行稳定可靠,操作灵活方便,可以提高舰船航海保障能力.     

基于IMU标定补偿的列车组合定位优化方法

GNSS/INS组合方式是下一代列控系统定位技术的发展趋势,但由于惯导系统累计误差较大,使得列车处于卫星信号失锁环境下定位性能降低。为解决这个问题,针对微机械惯性测量单元IMU确定性误差的3个主要误差项:非正交误差、零偏误差、刻度因数,建立加速度计和陀螺仪的误差模型,在此基础上详细推导标定原理并提出标定方案。将误差补偿结果应用于京沈高速铁路试验现场并由试验结果分析可知:该方法能有效提高IMU的测量精度,相较于补偿前测量误差降低80%以上;补偿之后的惯导系统在40s时间内的导航速度误差小于1m/s,位置误差在10m之内,满足定位需求,具有实际意义的工程应用价值。     

航海类专业现代学徒制实施路径探析

以航海类专业为例,对现代学徒制人才培养模式的实施路径开展了研究。从现代学徒制职业标准体系的打造、教学团队的构建、教学资源的开发、人才培养模式的创新、人才培养体系的打造等方面论述了企业主导型现代学徒制的实施路径,并总结了实施效果,以期共享现代学徒制航海人才培养经验,提高人才培养质量。     

Integrated design optimization of spar floating wind turbines

A linearized aero-hydro-servo-elastic floating wind turbine model is presented and used to perform integrated design optimization of the platform, tower, mooring system, and blade-pitch controller for a 10 MW spar floating wind turbine. Optimal design solutions are found using gradient-based optimization with analytic derivatives, considering both fatigue and extreme response constraints, where the objective function is a weighted combination of system cost and power quality. Optimization results show that local minima exist both in the soft-stiff and stiff-stiff range for the first tower bending mode and that a stiff-stiff tower design is needed to reach a solution that satisfies the fatigue constraints. The optimized platform has a relatively small diameter in the wave zone to limit the wave loads on the structure and an hourglass shape far below the waterline. The shape increases the restoring moment and natural frequency in pitch, which leads to improved behaviour in the low-frequency range. The importance of integrated optimization is shown in the solutions for the tower and blade-pitch control system, which are clearly affected by the simultaneous design of the platform. State-of-the-art nonlinear time-domain analyses show that the linearized model is conservative in general, but reasonably accurate in capturing trends, suggesting that the presented methodology is suitable for preliminary integrated design calculations.