基于改进快速行进平方法的无人帆船动态避碰方法

[目的]为解决无人帆船在开阔水域的多船避碰问题,对基于改进快速行进平方(IFMS)法的局部动态避碰算法进行研究。[方法]考虑到帆船的速度不可控,将其避碰行为转化为航向控制问题,并以总势场梯度下降方向为期望避碰航向。当帆船没有碰撞危险或顺风航行时,仅通过构造时间势场来避开所有静止不规则障碍并到达目标点;而当帆船存在航行约束时,根据《国际海上避碰规则》(COLREGS)为特定会遇场景设计高斯似然函数用以动态地构建障碍势场。同时,考虑到帆船的航行死区,引入局部风势场,实现帆船动态避碰与“之”字形航行策略相结合的应用需求。[结果]结果显示,所提算法可以使无人帆船在遵守避碰规则和避免航行死区的同时,成功地在各种会遇场景下实现与其他帆船、受限机动船的避碰操作,相比原始快速行进平方(FMS)算法,逆风航行时间大大缩短,避碰航迹也更加合理、安全。[结论]所提方法符合帆船运动特性及避碰规则,在复杂环境下具有较高的安全性和鲁棒性,对无人帆船自主避障技术发展具有一定的科学价值。

激光雷迪尔级帆船水动力特性试验与数值计算研究

采用试验观测和数值计算的方法研究了六自由度激光雷迪尔级帆船的水动力特性.设计了一套帆船六元力试验测量方法,通过拖曳水池试验获得帆船的水动力特性.采用雷诺时均计算方法和重叠网格技术,通过对试验和仿真的六元力结果进行对比,验证了数值计算方法的准确性.对不同航行姿态下的帆船水动力性能进行了模拟,分析了船体航速、迎角、侧倾角、漂角四个因素对帆船六元水动力的影响规律.研究结果表明:对纵向力影响权重较高的因子是航速和迎角,纵向力与航速呈非线性关系;对横向力影响较大的因子是漂角且两者呈线性关系;侧倾力矩主要受侧倾角和漂角的影响,随侧倾角的增加先减小后增大,在侧倾角为15°附近出现拐点;俯仰力矩受航速和迎角影响较大,随迎角的增大呈线性增大关系;转首力矩对漂角变化响应最大,随漂角增大线性增大.文中获得的六元水动力特性和数据可为提高帆船的操纵性提供重要数据支撑.

海商法与体育法交错视野下的帆船运动碰撞责任分析

作为海商法与体育法的交集领域,帆船运动碰撞事故的侵权责任认定实质是海商法维护航行安全与体育法倡导体育自治的冲突与协调,主要涉及三个层面的三组关系:一是责任类型层面,帆船运动碰撞事故如果符合船舶碰撞的构成要件,同样属于海商法意义上的船舶碰撞,应当优先适用船舶碰撞法;二是责任成立层面,技术型纠纷通常可以优先适用《帆船竞赛规则》,但基于价值取向、法律效力、意思自治等方面的原因,通过法院诉讼解决的责任型纠纷应当优先适用《1972年国际海上避碰规则》;三是责任免除层面,帆船运动碰撞事故适用自甘风险规则时,应以当事人的主观心理状态为中心,综合考虑航海活动的海上特殊风险、船舶财产损害的严重程度、是否构成品行不端等因素,从严认定重大过失。

大帆船贸易时期拉美与中国的水银贸易

15—16世纪地理大发现之后,由于“汞齐化”法的出现以及西属美洲对水银的需求急剧扩大,从而催生了中国与西属美洲之间的水银贸易。中国与西属美洲之间的水银贸易经历了曲折的演进历程。在大帆船贸易开通后的半个多世纪,中国与西属美洲之间的水银贸易开始勃兴,到17世纪四五十年代陷入停滞。17世纪末中国与西属美洲之间的水银贸易出现短暂的复兴,到18世纪末中国水银贸易完全终结。纵观大帆船贸易中的中国水银贸易,由于受到种种因素的影响,呈现出贸易关系的不稳定性、交易数量相对较少以及利润率偏低的特征。

社会转型视野中的湖南木帆船运输业探析(1949—1952)

1949—1952年是国民经济恢复时期,社会急剧变革,各行业在新民主主义经济秩序下重建和发展。木帆船运输市场得以重建,成为当时重要的运输力量。以湖南为例,新中国成立后,木帆船运输业逐渐恢复,建立了新民主主义的运输市场秩序;降低运价,加强管理,在城乡物资交流中发挥着民船联运的优势,大运输体系建立起来;土产、矿产和粮食得以外运,工业品和食盐输往农村,农村初级市场末端得以拓展,新商业路线得到开辟,在国家工程建设中发挥着重要作用。

中国古代帆船的复原及其意义——以浙江“鸟船”为中心的考察

帆船的革新反映了社会生产力发展的进程,当前大量研究关注帆船在工程领域的形态和功能等方面的历史演变,帆船蕴含的文化价值尚未被充分挖掘,这不利于充分发挥帆船在非物质文化方面的价值。以中国帆船的区域特征差异分析为基础,聚焦浙江“鸟船”,梳理其起源与发展历程,以典型浙系“绿眉毛”帆船为例分析了帆船复原的意义和基本营造法式。

基于模型预测控制的无人帆船轨迹跟踪方法

[目的]面向无人帆船在水面、水下跨域异构海洋机器人的协同作业场景,提出基于模型预测控制(MPC)的无人帆船轨迹跟踪方法。[方法]针对“海鸥”号无人帆船,建立其动力学模型及运动学模型,通过分析无人帆船动力学特点及执行器约束条件,构建MPC目标函数及系统约束条件,将无人帆船的轨迹跟踪问题转化为优化问题,并利用Matlab软件开展仿真实验验证。[结果]仿真结果表明,与“帆–舵”分离的PID轨迹跟踪控制方法相比,所提出的无人帆船“帆–舵”联合MPC控制方法更便于添加约束条件,其在风向变化的情况下能以更小的轨迹跟踪误差来更快地收敛于指定轨迹,且其可以实现逆风折线航行。[结论]研究成果可为无人帆船的帆、舵控制提供新的思路,提高其轨迹跟踪能力,进一步为无人帆船与AUV的高效协同作业提供技术保障。

基于数据融合的无人帆船真风计算方法

针对无人帆船真风获取困难且所用风传感器受帆船姿态影响的问题,提出了一种基于姿态信息、相对风和航行风融合的无人帆船真风计算方法。首先利用姿态仪获得帆船的俯仰角和横滚角,通过空间坐标旋转变换矫正相对风测量结果;其次利用卡尔曼滤波算法对航行风和矫正后的相对风进行滤波;最后利用扩展卡尔曼滤波进行真风融合计算。实验证明,该方法能够有效抑制帆船运动对风测量的影响,准确提取真风风速和风向,满足无人帆船航行控制需求。

玩帆船的青岛爷们儿

男人与大海的邂逅,从帆船开始。这是青岛爷们儿掷地有声的感言。碧海连天纵,轻帆列浪横。同舟拼意气,谈笑说长鲸。帆船之都的名号,让青岛更加名扬四海;帆船上的戮力同心,也让爷们儿更像爷们儿。

西班牙大帆船“科瓦东加圣母”号被俘始末与清朝的介入

詹金斯之耳战争期间,西班牙大帆船“科瓦东加圣母”号被英国军舰“百夫长”号在菲律宾海域俘获。中国被卷入此次英西纠纷中,成为英国军舰的休整地,西班牙俘虏的释放地,西班牙人向英国复仇的目的地。学界此前较少关注中国在该事件中扮演的角色以及中、英、西三方的互动,尚未综合利用三国原始文献。该事件可以充分反映出18世纪全球联系愈加密切的背景下欧洲全面战争对中国的影响以及清朝应对国际争端的方式。中国之所以与该事件产生关联,源于18世纪中叶英国海军着力破坏西班牙在太平洋地区的贸易网络,欧洲全面战争蔓延到了更广阔的地域,符合欧洲殖民争霸的历史趋势。而中国的港口具有安全性高、物资充盈、国际贸易发达、信息交流通畅等特征,增加了中国被卷入国际冲突的可能性。在大帆船被俘前后,中国是多方力量博弈的场域。英、西两国人员基于各自帝国的利益行事,具有挑战清朝秩序的倾向,却又受其制约。清朝官员原则上不干涉境外的国际纠纷,但对管辖范围内的事务表现出了外邦不易撼动的绝对权威。他们着力维护海防稳定,同时坚持怀柔远人原则,既阻止了英、西两国船舰在中国作乱,又保障了“百夫长”号的正常补给,促成大部分西班牙俘虏的释放。需要注意的是,清朝官员对姿态强硬的英国海军作出了一定的妥协,未阻止英国人强留少量俘虏的行为,反而在奏文中过度歌颂地方政绩,一定程度上淡化了海防隐患。但总的来说,他们对保证海疆安宁、推动夷商和谐相处、弘扬大国形象起到了积极作用。

帆船旅游安全风险模糊综合评价研究

帆船旅游是一种新兴的旅游业态,在国内迅猛发展的同时也伴随着各种安全事故的发生。通过实地调研法、层次分析法和模糊综合评价法,构建了包含6项一级指标和20项二级指标的帆船旅游安全风险评价指标体系,并以厦门五缘湾帆船项目为例,对其进行综合评价。从评价结果可知,该项目在船只和设备风险、船员技能和经验、管理和监督风险、游客素质和行为等维度存在较大风险。在此基础上,从设施设备、人员、游客三个角度提出改善建议,为帆船旅游的发展提供参考。

基于模糊综合评价的帆船行驶最优路径规划方法

路径规划是帆船比赛取胜的重要环节。综合栅格法和模糊概念,提出了基于模糊综合评价的帆船行驶最优路径规划方法。该方法采用栅格法建立帆船航行的二维平面信息,以模糊逻辑为基础,结合帆船的运动信息建立帆船在运动平面上的二维隶属函数模型,并采用模糊综合评价思想,综合考虑行驶速度和接近目标2个因素建立综合评价函数,进行行驶方向决策。利用宽度优先搜索算法实现全局最优路径搜索。仿真结果证明,该路径规划方法能够取得较好的规划结果,对指导帆船运动员进行科学训练有很好的应用价值。

海军大连舰艇学院举办“海军杯” 国际帆船邀请赛暨国际学员周活动

7月19日至25日,海军大连舰艇学院举办“海军杯”国际帆船邀请赛暨国际学员周活动,巴西、意大利、巴基斯坦等国海军院校队伍以及中国海军院校8支队伍参加。本次活动以“自信、开放、合作、共赢”为主题,突出“海洋、海权、海军”文化,旨在促进中外军事院校学员互动交流、牵引带动国际校际合作,提升中外海军生长军官学员军事素质、团队意识和海洋情怀。

基于“扬帆远航”模型的帆船路径动态调整策略研究

本文基于第五版《数学模型》第二章第九节“扬帆远航”模型,探究帆船在航行过程中如何调整航向和帆的朝向以实现最快速度到达终点。首先分析了帆船在东北和东南两个方向上受到风力的作用,并建立相应的数学模型描述航向、帆的朝向与帆船速度之间的关系。其次,求解了东北和东南方向最优的航向和帆的朝向,同时通过数值计算建立了航向和帆的朝向与帆船转东南方向夹角之间的关系。最后,确定了该夹角的取值范围及使帆船到达终点用时最少的最优夹角。This article is based on the “Sailing Far Away” model in Section 9 of Chapter 2 of the fifth edition of “Mathematical Models”, exploring how sailboat adjusts its heading and sail orientation during navigation to achieve the fastest speed to reach the destination. Firstly, it analyzes the effect of wind on sailboat in the northeast and southeast directions and establishes corresponding mathematical models to describe the relationship between heading, sail orientation and boat speed. Secondly, the optimal heading and sail orientation in the northeast and southeast directions were solved, and establishes the relationship between heading, sail orientation, and the angle at which the boat turns towards the southeast direction through numerical calculations. Finally, it defines the range of the angle and identifies the optimal angle that minimizes the time for the sailboat to reach the destination.

帆船运动员合理营养膳食研究

帆船运动作为一项极具挑战性和专业性的水上竞技运动,对运动员的体能、技能及适应能力有着极高的要求。在激烈的训练和比赛中,合理的营养膳食成为支持运动员发挥最佳水平、应对各种压力和挑战的重要基础。本文分析帆船运动的独特性和运动员的营养膳食需求,并提出帆船运动员合理营养膳食的建议,以确保帆船运动员具备良好的身体柔韧性、耐力、力量、平衡性等,从而确保其运动表现良好。

“贝勒姆”号帆船——与现代奥林匹克“同岁”

1896年,第一届现代奥林匹克运动会在希腊首都雅典举行,同年6月,一艘全长58米的三桅帆船--“贝勒姆”号在法国建造完成,并开启了首次航行。“贝勒姆”号是一艘有着128年历史的三桅帆船,也是法国最后一艘采用钢质船体的三桅帆船。100多年后,这艘帆船再次与奥运会联系在了一起。

2024第八届“学生杯”深圳帆船赛圆满收帆

9月22日,第八届“学生杯”深圳帆船赛在沙鱼涌未来航海帆船基地落幕。来自10支赛队的118名运动员,角逐出12个组别的最终成绩。经过2天的激烈角逐。最终,刘谨诚、刘宸硕获OP帆船U8男子组冠、亚军;张忱希、刘暖至、刘嘉禾获OP帆船U8女子组冠、亚、季军;马瑞楠、叶昱辰、张耀洋获OP帆船U10男子组冠、亚、季军。

第六届中国深圳青少年帆船赛圆满闭幕

2024年1月1日,为期4天的2023第六届中国·深圳青少年帆船赛在大鹏游艇会圆满闭幕。本届赛事共吸引了来自广州、深圳近60名青少年参赛,竞赛项目包括U10男、女子OP组,U12男、女子OP组,U15男、女子OP组,OP总排名七个组别。

第十届梅沙教育全国青少年帆船联赛深圳大鹏站收帆

2024年2月17日,梅沙教育全国青少年帆船联赛深圳大鹏站顺利落下帷幕。四个比赛日的激烈竞争终于尘埃落定,191名选手在风起潮落中,带着新年伊始对与美好进步的期盼,又一次完成了自我的超越。本次赛事共设OP男女、OP U12男女、OP U14男女、Topper4.2男女、Topper5.3男女、ILCA4男女、ILCA6公开十四个组别。

共筑蓝色梦想 共谱国际交流新篇章 第十六届中国杯帆船赛在深圳大鹏扬帆

乘风破浪,共筑蓝色梦想。10月31日晚,2024第十六届中国杯帆船赛开赛仪式在深圳大鹏新区桔钓沙莱华酒店举行。本届比赛于10月31日至11月4日在深圳大亚湾海域举行,共有来自30多个国家和地区的200多艘赛船、约1260名选手参加。