极地通信导航及探冰设备现状与发展

极地通信导航能力是船舶实现极区科考及安全航行的基础保障,目前国内对极区通信导航理论层面的研究较多,有关惯性导航坐标系编排、卫星导航极区可用性和多传感器组合导航等方面均有大量资料可供参考,但现阶段国产极地通导及探冰设备在极区高纬度航行工程应用尚存在空白。为从系统层级解决设备在极区的工程应用问题,该文结合理论分析极区环境的特殊性、船基座方式对通导探设备性能的影响,对探冰雷达、惯性导航、卫星导航、电子海图及卫星通信等设备在极区的研究现状进行了全面梳理,研究通导探冰设备设计思路,探讨了国内通导及探冰设备后续研发方向。

基于无边界漫游的电子海图无级缩放研究

本文详细论述了通过单比例尺海图的矢量缩放和不同比例尺海图的自动切换,实现了一种能够使信息量随显示比例变化的逻辑无级缩放,并通过在内存中建立两个位图以及两者之间的联动更新机制,提高了显示的速度和效果。

多矢量定姿的SVD和QUEST算法等价性分析

针对姿态确定的Wahba问题,证明了姿态矩阵的奇异值分解(SVD)算法与三种四元数特征向量求解(QUEST)算法之间的等价性,给出了一种快速奇异值分解算法,其计算量接近于传统的ESOQ2快速算法,对几种算法进行了仿真验证。理论分析和仿真实验表明,就当前计算机的运算能力而言,各种算法之间的数值计算精度和计算量并无显著差别,均可满足实际使用需求。对于多矢量定姿或捷联惯导的惯性系初始对准问题,建议采用姿态矩阵优化和奇异值求解的方法进行描述,更加简洁和直观。

基于外定位阻尼的捷联惯导算法设计

传统外阻尼惯导系统以外速度作为辅助参考,但在仅能提供外定位参考的条件下,为了避免由定位信号差分求取速度时造成噪声放大负面效应,推导了基于定位误差的罗经初始对准算法,并将它与捷联惯导姿态解算相结合,得到定位阻尼捷联惯导算法。该算法具有计算量小和稳定性好等优点,但与Kalman滤波组合导航相比,也有它自己的应用条件并存在一些不足之处。最后,利用GPS定位和激光捷联惯导系统进行了车载试验,验证了所提算法的有效性。

非均匀介质驻波声场纹影法成像及其声速测量的改善

利用超声波驻波声场的声能量密度在空间呈周期分布的性质,结合纹影法,对空气介质中28 k Hz超声波形成的驻波声场进行成像,使得超声波驻波声场的某些特性可视化,进而更加精准测量其波长和声速值。用光线折射几何理论证明了光的不均匀性所导致的光的折射和弯曲程度与x、y平面内各自折射率梯度成正比,并推导了光线的偏折角计算公式。为使图像更加形象可视,在MATLAB中先对纹影图像做灰度直方图均衡化,再进行灰度-颜色映射处理,得到了较好伪彩色纹影图,使实验数据测量更加便利。最后利用本文方法推导了声速测量公式,准确测量了速度值,并用数理方法分析了仪器系统的灵敏度。

计算复杂性理论研究现状

根据对多项式时间复杂性的存在算法,得出计算复杂性理论把问题按其复杂性分为三大类:存在多项式时间复杂性的问题;肯定不存在多项式时间算法的问题,即具有指数时间复杂性的问题;未找到多项式算法,也不能证明其不存在多项式算法的问题。

基于壳向量的边界邻近支持向量机

对边界邻近支持向量机进行改进,即在壳向量集上进行边界邻近样本的搜索,给出了基于壳向量的边界邻近支持向量机。实验结果证明:基于壳向量的边界邻近支持向量机比边界邻近支持向量机具有更快的训练速度。

基于分区存储的AIS系统航行安全数据库设计

针对现有船载AIS系统不存储长期数据的缺点,利用嵌入式linux操作系统及postgresql数据库,提出基于分区存储的航行安全数据库模式,构建海量AIS目标信息的存储结构及数据分区触发器设计、内存缓冲设计,对比数据插入效率,结果表明,分区存储及内存缓冲可实现航行安全数据库的最优存储方式。

公路计重收费系统的设计与实现

主要介绍公路计重收费的必要性和实施原则以及实现方法和实现过程。采用SQL Server 2000作为数据库后台,实现计重收费数据和属性数据的统一管理,采用C#编程实现计重收费系统,提供对收费站内相关信息的查询和编辑功能。

基于全球航行的海洋气象演示系统设计

基于全球航行的海洋气象演示系统采用形象化的动画算法展示海洋气象环境,可帮助船员在船舶航行时规避航路上恶劣天气,海洋气象演示系统气象数据源来自美国国家环境预测中心的全球预报系统数据,该数据采用国际气象组织标准文件格式grib2,每六小时向全球公开发布。文中对海洋气象演示系统的系统架构进行了概述,设计了该演示系统的工作流程,并对grib2数据格式进行了分析,分析和设计了气象要素渲染和矢量动画算法,并最终完成了整体设计。

基于ROS的智能船舶航行系统设计

根据船舶行业的现状和特点选用ROS机器人操作系统作为智能船舶航行系统的软件基础框架,应用ROS的消息传递机制以及共享内存机制,并对智能航行所用到的传感器设备进行层次划分,采用分层架构进行设计,通过消息机制相关联,完成场景识别、目标融合、自主学习,形成新一代的智能船舶航行系统。

基于Django框架的电子海图服务器设计

Django是Python的一个优秀开源Web开发框架,该文基于Django框架建立电子海图服务器,通过该服务器提供船用电子海图终端远程更新电子海图数据手段,数据下载可在近岸条件使用移动通信网络更新,有力地保障了船舶航行安全。

冷试技术在发动机装配线上的应用分析

冷试技术具有较多优势,为让该项技术可以在汽车行业获得更大的应用空间,文章重点分析了汽车发动机装配线上冷试技术中关键技术的具体运用。文章通过对机油压力、扭矩、进气真空度及排气压力、高速NVH检测与低速NVH、曲轴与凸轮轴正时以及传感器线速进行检测,对冷试技术在发动机装配线上的运用进行了分析。了解到发动机冷试技术可以全方位提高我国发动机质量,压缩发动机的质量检测成本,在汽车行业具有较好的应用前景。汽车发动机由于各项新技术的发展应用,其系统结构更加复杂,发动机中的外购件占成本比例随之增长,汽车制造企业必须对零部件系统加强检测。希望可以为相关从业人员具有一定的参考作用,并推进汽车行业更好的发展。

基于RTW和嵌入式操作系统VxWorks的飞控系统半物理仿真实现

提出一个飞控系统半物理仿真方案。仿真系统基于嵌入式实时操作系统 Vx Works,使用RTW工具箱将飞机的 Simulink仿真模型下载到 PC10 4计算机平台 ,提高了半物理仿真的效率和可靠性。设计开发支持 PC10 4嵌入式计算机的 Vx Works板载支持包 ,研究 RTW的代码生成过程 。

基于ECDIS的航线自动规划算法设计

针对目前航海任务中主要依赖航海人员手动拟定计划航线的问题,提出基于ECDIS的航线自动规划算法,提取电子海图数据并划定碍航区,利用Delaunay三角网构建海洋环境模型,以改进的A星搜索算法自动规划出一条最优航线。对比商业ECDIS平台经验航线组合航路,实验结果表明,该算法自动规划的航线航程更短,航路点更少,在复杂的大面积海域中,可搜索到一条经济安全的航线。

电子不停车收费系统(ETC)的设计及应用

电子不停车收费系统简称ETC(Electronic Toll Collection),是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC利用专用短程微波通讯技术通过收费车道或路侧单元(RSU)与车载单元(OBU)的信息交换,自动识别车辆。采用电子支付方式自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。采用该系统,通行车辆不必在收费站停车交费即可通过,从而增大了收费站的处理容量。由于它涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且潜在的消费群巨大,因此各个国家都把ETC作为ITS领域最先投入应用的系统来开发。

船舶避障技术综述

随着综合传感、计算机、大数据等技术以及海运事业的发展,船舶航行智能化成为了热点趋势之一,避障技术作为智能化航行的核心技术之一,是保证船舶安全高效航行的重要前提。论文从水面环境建模,全局路径规划以及局部动态避障等方面,结合船舶自身的运动特性,阐述了相关的研究成果,并对未来的研究方向作了一定展望。

空间平台机动变轨自主导航研究

针对空间平台在高轨道机动变轨过程中自主导航的需求,采用了基于Kalman滤波器的捷联惯导与星敏感器的组合导航方案。结合Kalman滤波中协方差更新的误差分配分析方法,分析了影响空间平台状态估计误差的主要因素。采用适用于高轨道的球谐重力模型,运用STK工具包设计了变轨机动轨迹,将该轨迹应用于组合导航方案的仿真验证。仿真结果表明,量测噪声是影响空间平台姿态精度的主要因素,加速度计零偏对变轨过程速度精度有决定性影响,改善两者的精度可以实现空间平台机动变轨的高精度自主导航。

一种智能航行岸基气象服务系统的设计

近年来智能船的研究已经成为整个航运市场的热点话题。船舶智能化水平极大的依赖于对外部的环境的感知,气象服务系统极大影响着船舶航行的安全性和经济性,论文描述了一种适用于智能船航行系统的岸基气象数据服务的架构和功能设计,讨论了系统设计中气象数据区域划分、气象源选择、船岸系统交互及航行数据收集等核心问题。

浅述智能交通系统在公路建设中的应用

介绍了智能交通系统在公路建设中的应用。