水面无人艇系统的设计实现与未来展望

水面无人艇是一种具有自主航行与路径规划能力,可搭载不同任务载荷,并且能够完成设定任务的水面舰艇。具有航速高、智能化、机动性强、无人员操控等优点,被广泛应用于海洋空间资源探测、海底测绘、应急救援、情报收集、反潜反水雷等任务。由于无人艇上的各类应用必须依附于无人艇系统完成,因此要求无人艇必须具有完备而先进的系统。本文将从系统设计的角度,对水面无人艇系统的设计实现与未来展望进行论述。     

交通安全设施在V2X生态下的发展与应用

交通安全设施对于保障交通参与者安全、降低事故发生率、道路的功能划分、信息服务等起着重要作用。V2X强调在网络通信技术、智能分析决策、协同管控等方面来保证交通安全。当前的道路交通安全设施在V2X生态下已经不能够很好地支撑对于交通参与者的安全保障,为此交通安全设施应在新的交通环境下协同发展。     

“1+X”证书制度试点下的高职物流管理专业人才培养思考

党的十九大报告对新时期职业教育发展提出了新要求,"1+X"证书制度应运而生。物流业是支撑国民经济发展的基础性、战略性、先导性产业,如何培养证书制度下与时俱进的物流专业人才,是高职院校面临的一个重要课题。本文试从教育目标、培养模式、教学模式和评价体系4个角度,讨论如何在证书制度下审视和改进自身的不足,同时为高职院校物流管理专业的人才培养提供建议。     

高速列车薄壁型材激光-MIG复合焊对接焊缝检测

现有检测方法分析表明,高速列车车体薄壁型材激光-MIG复合焊焊接结构内部形状复杂,板厚度较薄,常规焊缝焊接质量无损检测方法不易实施。针对此问题,提出超声爬波检测工艺,通过设计型材结构试块和人工模拟缺陷试块,研究型材结构对超声爬波检测的影响。利用该检测工艺对实际焊接试块进行检测,并与X射线检测及有损试验(拉伸试验)结果对比,验证超声爬波检测结果的准确性。结果表明:X射线对于气孔和未焊透缺陷检测效果良好,但由于检测方式与防护特殊,检测速度缓慢,不能满足高速列车车体铝合金薄壁型材焊接结构现场检测需求,可作为辅助的检测手段,用于少量抽查检测;超声爬波可检测当量大于等于0.25mm的未焊透焊缝,爬波检测结果与实际未焊透缺陷对应良好,可用于铝合金薄壁型材复合焊接头焊接质量检验。建议以10mm×0.2mm×0.5mm刻痕的回波幅度作为焊缝是否合格的判据。     

《水上/水下无人设备》

1898年,尼古拉·特斯拉发明出人类历史上第一艘水面无人艇。20世纪60年代,美国研发了一款遥控扫雷艇;作为早期的无人艇,尽管其功能单一,但相比传统船艇而言,它能够实实在在地避免人员在执行任务时遭遇危险。随着科技的发展,水上/水下无人设备技术越来越先进。直至2013年,我国的云洲智能科技有限公司推出了世界第一艘环境监测无人船;翌年,其自主研发的海洋高速无人船——“领航者”号正式发布,填补了国内在无人船领域的技术空白。     

宽尾墩联合消能原理和类型综述

宽尾墩是我国首创的消能防冲工具,它的提出对于大流量泄洪冲刷等问题有了很好的解决。近几年,对于宽尾墩的研究越来越深入,宽尾墩的墩型也由最初的普通墩型演变到现在X型、Y型等等。本文梳理了宽尾墩消能的机理和水力特性,不同墩型宽尾墩的水里特征以及宽尾墩联合消能的原理及研究进展,指出了宽尾墩目前发展中存在的问题并对解决这个问题提出了建议。     

基于视觉伺服的欠驱动无人水面艇自主靠泊方法

无人水面艇在开阔水域的自主航行得到了广泛的应用，但由于码头结构复杂、船只较多等因素，目前无人水面艇的靠泊还是需要人工来完成，这已成为无人水面艇全自主作业的瓶颈问题。为此本文提出了一种基于视觉伺服的无人水面艇自主靠泊方法。首先，通过无人水面艇搭载的视觉系统采集泊位的场景，从中提取出泊位标志物并将其作为视觉跟踪的对象；然后，利用标志物图像和期望图像的几何参数计算出航向偏差角，通过标志物图像计算标志物和无人艇的位置关系并求得虚拟航线，进而得到偏航距离；最后，选取航向偏差角和偏航距离作为控制变量，控制器实时调整无人水面艇航向和航速使其驶向泊位，当标志物图像与期望图像的差值小于设定阈值时即停止自主靠泊任务。实船试验结果表明，在较小风浪条件下靠泊位置误差小于0.7m，航向误差小于12°。     

水下拖曳体自主布放回收装置设计与研究

为了保证搭载于水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle)的水下拖曳体(Underwater Towed Vehicle)能够正常工作,并且能够自主布放和回收水下拖曳体,设计了一种基于无人水面艇的水下拖曳体自主布放回收装置。该装置主要包括绞车、液压系统、滑台、滑轨、起升架以及其他辅助机构,通过液压驱动绞车实现缆绳的收放,通过液压缸驱动起升架、滑轨和滑台实现3级布放回收。整套装置采用液压驱动,滑道式布放回收,该自主布放回收装置可靠性高,占用甲板空间小,满足无人条件下作业,提高了工作效率,工程应用价值高。     

新型铝镁合金刚性充气高速艇的研发与应用

根据国内沿海小型高速执法/救助艇装备更新需要符合"绿色节能可持续发展理念"的情况,以12. 7m高速艇为研究对象,提出了新型铝镁合金刚性充气艇技术方案。该方案通过采用铝镁合金船体与刚性充气护舷组合的方法,在艇体材料、型线方案、船型主要参数、充气护舷技术、稳性计算等环节展开研究,从而实现小型高速艇船体节能环保抗撞耐用的优良性能。实船试航结果表明:总体设计合理,各项性能满足设计要求,对后续同类船型的研发与应用具有借鉴意义。