基于物联网的无人水面艇航行状态监测系统设计

针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)航行状态监测及试航性能评估试验中的参数获取问题,设计一套USV航行状态监测系统。以物联网(Internet of Things,IoT)3层架构为基础,设计小尺寸、低功耗的监测方案。以多源传感器和STM32微控制器作为感知层,以远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)网关及LoRa终端作为数据远程传输途径,以传输控制协议(TCP)作为数据远程传输协议,以云平台作为系统应用层,实现数据采集、传输和应用功能。基于监测系统要求,在应用层设置阈值实现航行状态预警功能。对系统功能及性能进行测试,结果表明,系统横、纵摇精度为±0.02°RMS,风速为(0.2±0.03)m/s,风向为±2.5°,所有监测参数技术指标均符合要求,且丢包率在通信距离小于1.4 km时为1.5%,较传统方法降低约22%。该系统可为进一步完善USV航行状态监测提供技术支持。

基于5G通信技术的船舶航行状态远程监测系统应用

当前我国海上航运行业正处于高速发展阶段,船舶的数量不断增加,规模也在不断扩大,这给相关部门的管理工作造成一定压力。而海事监管部门对船舶进行管理,远程监控系统具有重要意义和作用。通过应用远程监控系统,能够对船舶的运行状态和船舶的数量明确监管和了解。如果船舶在运行过程中出现问题,监管部门也能及时了解并救援。因此,本文针对5G通信技术发展现状和远程监测系统通信需求进行分析,同时对基于5G通信技术的船舶航行状态远程监测系统进行探讨。

船舶上的“黑匣子”——航行状态记录仪研究

介绍我国自行研制的航行状态记录器基本原理及研制工作中采取的技术措施。

航行状态下罗经回路初始对准方法误差分析

为了解决动基座条件下罗经回路方法误差较大的问题,通过捷联罗经的原理进行分析,使用梅森增益公式,对航行状态下罗经回路对准方法的误差进行了深入分析,采用"等效器件误差"的方法,将匀速状态下舰船的速度带来的影响等效成常值陀螺漂移和常值加速度计零偏,定量给出了纬度变化、匀速、条件下所引起的罗经回路对准方法的水平失准角和方位失准角稳态误差角的表达式,并通过了仿真验证,为将罗经回路对准法推广至动基座情况提供有力的支持。

船舶航行状态记录器

主要介绍我国自行研制的航行状态记录器的基本原理及研制工作中采取的技术措施。

船舶上的“黑匣子”——航行状态记录器

介绍我国自行研制的航行状态记录器基本原理及研制工作中采取的技术措施

内河化学品船舶航行状态监控系统设计

研究适用于内河化学品船舶的监控系统整体需求，设计系统总体框架，进行软硬件系统开发，实现化学品船舶航行状态的实时监控，可为化学品船舶安全运行提供重要保证。

基于不同航行状态无人艇的水动力模型研究

无人艇操纵灵活,机动性强,在很多方面都有着广泛的应用。但相关研究还比较少。以往的单一水动力模型只是针对特定航行状态进行研究,对于不同的航速,单一的水动力模型已不再适用。因此随着航速不同,建立同一艘无人艇在不同航行状态下的水动力模型,并研究在此模型下无人艇的运动特性成为一个难点,也是研究真实无人艇的一个关键环节。论文在以往学者的研究成果基础上,给出了一种全新的水动力模型,并就某一真实无人艇,研究从静止到高速起滑整个过程的水动力与航速之间的开环变化关系。仿真结果表明了所给模型的有效性。

基于数据驱动的水面艇航行状态检测与诊断

水面无人艇是一种自主规划、自主航行的小型水面舰艇,多用于执行各种危险的作战任务,现已被各国广泛应用于军事领域.为保证水面艇在工作过程中的安全性和可靠性,讨论了基于数据驱动的方法应用于水面艇航行状态检测与诊断的优势,分析了基于PCA、SVM、BP神经网络3种方法的应用效果,提出了可行的检测与诊断方法,可为研究人员的相关工作提供参考.

航行状态下减摇水舱减摇能力仿真研究

本文根据"船舶-水舱"系统的运动模型,研究被动式减摇水舱在航行状态下的减摇能力。分别在不同海况、航速以及航向等条件下进行仿真,总结出水舱在不同航行状态下的减摇规律。并分析了可控被动式水舱的控制机理,为研究水舱的控制策略奠定了基础。

舰船上的“黑匣子”——航行状态记录器

该文介绍我国自行研制的舰船航行状态记录器的基本原理及研制工作中采取的技术措施。

基于窄带包络相关的舰船航行状态估计研究

以窄带包络相关理论为基础,通过计算不同时刻舰船噪声信号的平均窄带包络相关系数来衡量舰船辐射噪声的非均匀调制特性,进而对舰船的航行状态做出估计。计算结果表明,通过平均窄带包络相关系数能较好的估计舰船的航行状态,并能为后续包络谱提取中窄带选择提供依据。

3D可视化设计在船舶航行状态监控系统中的应用

为打造具备全面、可视化显示能力的船舶航行状态监控系统,设计基于3D可视化的船舶航行状态监控系统。首先采集航行环境信息,计算船舶碰撞风险度,使用基于3D可视化设计的航行状态显示模型,将航行状态信息,全方位显示于3D可视化显示模块的界面之中,并对计算的风险度信息进行突出标识,实现船舶航行状态的远程、三维、可视化监控。经测试可知,此系统可以全面显示船舶的三维航行环境信息,且碰撞风险信息清晰突出,优化了船舶航行状态监控的全面性与可视化性能。

确定船舶最佳航行状态

在现代经济环境中,船舶的竞争力取决于服务航速和燃油消耗。显然,船舶的收益随航速的增加而提高,但是只有在为此付出的附加费用低于额外收入时,收益才会增加。另外,如果保持相同的服务航速所需要的功率较小,那么燃油费用必定减少。但是只有当节约燃油的费用大于为减小油耗而付出的费用时,才会增加收益。因此,控制船速和付出费用是很重要的。但是船东是否经常检查船舶在最佳效益水平上营运和使用什么方法进行检查?

中国首艘具有自主航行能力的智能船“智飞”号顺利开展海上测试

9月14日,青岛造船厂有限公司建造的我国首艘自主航行的300 TEU集装箱商船“智飞”号在青岛女岛海区顺利开展海上测试。该船 是中国首艘具有智能航行能力、面 向商业运营的运输货船,也是目前 在建的全球吨位最大的智能航行船 舶。 据悉,“智飞”号于14日在即墨区田横镇女岛周边海域试航1 天,主要进行自主避碰功能、自主 循迹航行功能、远程遥控驾驶功能 及航速、稳性、抛锚和回转性等方 面的航行试验,全面检查航行状态 下设备及系统的协调性、稳定性及 安全可靠性。设备及系统的各项性 能指标数据,测量设计和建造质量 是否满足本船技术状态的要求。

船舶营运工况的艏倾问题

所谓船舶的艏倾,简单地说就是船舶营运工况的水线,相对于原设计状态的水线而言,其并非平行的变化,而是形成了一个顺时针旋转的夹角,呈现出船尾上翘、船首下沉的状态即为艏倾。艏倾存在的问题船舶在营运时,最忌讳的航行状态是具有较大的艏倾,其主要缺陷有4点:1、阻力增大,影响航速,浪费时间和能源;2、操纵性差,船首易于溅浪甚而钻浪;3、船舶航行中会伴随有纵摇与升沉运动,过大的艏倾,有产生螺旋桨出水飞车的危险;4、船在航行中有较大的艏倾,乘员会有感觉不适的反应。

数据驱动的船舶异常行为识别方法

为对不同环境影响因素下的船舶异常行为进行有效识别,提出一种综合考虑船舶位置和船舶航行状态的多角度船舶异常行为识别方法。将船舶航行状态分为停留、直行和转向等3类,对网格化水域内的船舶航行状态进行统计,获得船舶正常航行状态的区域分布情况;利用核密度估计算法对船舶位置特征进行提取,获得正常航行位置的区域分布;利用正常船舶航行状态和船舶位置分布情况对船舶异常行为进行识别。选取曹妃甸水域的船舶轨迹数据,用以验证异常行为识别模型的检验效果。试验结果表明:船舶位置异常识别取决于阈值的设定,宽松的阈值识别的异常位置包含船舶较少的航线轨迹,严格的阈值识别的异常位置反映船舶的危险行为;在船舶航行状态异常识别中,该方法可以对航向大幅度波动和航速剧烈变化的船舶异常航行行为状态进行有效的识别。

超临界双体滑行艇

船舶在波浪中进入“超临界”航行状态 ,可以大幅度减小其运动响应。常规滑行艇的耐波性能很差。本文从机理上提出了使滑行艇进入“超临界”航行状态的途径 ,并从艇形选择和各种附加措施着手 ,提出适合工程应用的方案——超临界双体滑行艇。经理论计算与试验研究证实 ,其耐波性能有大幅度的改善 ,且阻力性能无明显恶化。

AIS时代VTS面临的新课题

从船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)和船舶自动识别系统(Automatic Identifi-cation System,AIS)的组成、作用、特点以及国内外的相关法规等方面,阐述AIS与VTS的关系,提出采取正确输入船名,船舶呼号,海上移动识别码(Maritime Mobile Service Indentify,MMSI),IMO号码,船舶类型和航行状态,目的港,预计抵达的日期、时间,船舶长度、宽度和吃水,保持AIS设备正常工作,正确使用短消息等措施和方法,解决VTS正常监视安装AIS设备的船舶所遇到的问题,使AIS设备成为一种增强对现场监督管理工作的预防性、针对性、有效性和威慑力的有力补充,从而为船舶提供更科学的信息服务,更大程度地提高VTS的效率和管理能力,使航运更安全、海洋更清洁.

3D打印技术在船舶制造中的应用

美国海军人士称,掌握增材制造技术将是海军的优势之一,如果能在船的航行状态下使用3D打印技术,将是一件里程碑式的事件。