船舶机舱火灾事故人因致因分析研究

从船舶安全出发,必须预防和减少火灾事故的发生。采用事故树分析法,选取船舶机舱易失火区位为研究对象,在充分考虑因船舶设备、装备等硬件效能下降及船员人因致因失误所引发的船舶火灾事故危险的前提下,构建船舶火灾事故树,对导致船舶火灾事故顶事件的事故树最小割集求解,运用最小割集收集的信息,对船舶机舱火灾事故的15个基本元素中的人因致因影响因素进行定量和定性分析,并总结出致因因素影响结果。根据分析结果提出船舶机舱火灾事故预防和减少人因致因因素的建议,船舶设备设计应符合人类工程学理论,以降低船舶机舱火灾事故的发生。

基于细长体理论的小水线面双体船操纵性预报

小水线面双体船(SWATH)由于具有良好的船舶快速性、耐波性、稳性和效率高等特点,已经成为新船型的代表。根据小水线面双体船的船型结构特点,在操纵运动数学模型的基础上,充分考虑小水线面船的结构特点和双体、双桨、双舵之间水动力的相互影响,采用细长体理论计算了附加质量、附加惯性矩和线性水动力导数,编制了双体船操纵运动预报程序,并结合实例对SWATH的操纵性能进行了预报。

防御船舶失控的靠泊速度控制模型研究

船舶失控是驾引人员经常面临的危险局面,船舶失控后可能会引发巨大的经济财产损失,导致船舶失控的原因是多方面的,其中之一就是靠离泊期间频繁使用车舵控速,船舶出现失控局面。文中以预防船舶靠泊期间失控为目的,重点研究引航船舶靠泊期间的速度控制、拖轮控制以及人员协调,通过建立速控模型,保证船舶即使船舶出现主机失控,也可在拖轮的配合下平稳靠泊,从而避免不必要的经济财产损失,同时在该模型的操控下,尽量减少用车的频率与幅度,在一定程度上也避免了船舶失控发生的概率。

冰区船舶模拟航行设计与自动评估方案

冰区航行模拟器的研发需要完整的需求方案,而国内具有丰富的极区水域航行经验的人员较少,业内无系统且全面的冰区航行模拟器研发需求方案可供参考。在分析《海员培训、发证和值班标准国际公约》(International Convention on Standarks Training,Certification and Watchkeeping for Seafarers,STCW)、《国际极地水域营运船舶规则》和国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)示范课程等资料的基础上,借鉴冰区水域船舶事故类型特点、国外冰区航行培训经验和中国极地考察船航行经验,通过凝练极区水域基本培训模拟器强化训练的内容,设计典型模拟航行任务及相应的模拟场景,初拟冰区模拟航行的组织方法,构建关键评估指标和智能评估方法,为冰区航行模拟器的研发和相应的训练提供完整方案。该方案可作为极地船舶航行实训和评估指南,供海事主管机关、航海院校和航运公司参考。

支撑方式和模型尺度对轴对称体旋转导数的影响

旋臂水池是开展轴对称体水动力研究的常用试验设备之一,水池模型试验中的尺度效应和支撑方式一直是操纵性能试验研究的难点.在合理选取模型尺度、支杆与模型直径比、模型浸深以及模型速度的基础上,进行了轴对称体2种尺度模型和腹、尾支撑2种方式多工况下的旋转导数试验,并得出了线性和非线性旋转水动力导数.试验结果表明,在不考虑支杆干扰的情况下,模型试验中支撑方式对旋转导数的影响是可以忽略的,尺度效应要针对不同的试验对象分别考虑.

内河船舶经典过弯操作经验“挂高取矮”数值解析

内河弯曲河段水流流态复杂多变,导致船舶过弯操纵存在困难,驾驶员大多依靠操船经验操作,但统计结果表明,水上发生交通安全事故大多与"人(驾驶员)"有关,其中人为失误因素导致水上交通安全事故的概率约占80%。为解决此矛盾并保证船舶安全过弯,选取研究水域对其弯曲流场的特点和船舶航行规律进行分析,充分吸取经典船舶过弯经验并对经典过弯操作经验"挂高取矮"进行数值解析,采用标准与数值公式比对计算的方法确认船舶下行过弯操作所需的船舶挂高量与航行漂角。研究结果表明:在选取合理的参数之后,"挂高取矮"操作可有效减少水流流态对船舶的影响,保障船舶过弯安全,"挂高取矮"数值解析方法可行可信。

船舶失控漂移模型在防波堤水域的应用研究

建立防波堤水域船舶失控漂移模型,设定防波堤工程所在海域的自然条件、防波堤口门有效宽度、进出港口船舶尺度等参数。通过设定船舶在防波堤口门外失控点至防波堤口门的距离,计算船舶在偏航、风、流共同作用下从失控点开始至防波堤口门的横向漂移量,根据计算结果来判断船舶是否有与防波堤发生碰撞的危险性。

海上船舶航行安全问题探究——以北部湾一起商船与渔船碰撞事故为例

此文以发生在北部湾的一起商船与渔船碰撞事故为例,通过阐述事故的经过,探究造成此次安全事故的原因,总结经验,吸取教训,希望能引起相关人士对船舶航行安全问题的重视,从而减少船舶航行安全事故的发生。

航海模拟器中岸壁效应的计算方法

狭水道及岸壁效应是对船舶操纵有着重要影响的外界因素,在航海模拟器中,如何很好地模拟船舶在狭水道和近岸航行时在操纵上所受到的影响一直是模拟器研究的一个重要课题,通过对实船试验得到的数据进行分析,针对运河或狭水道对船舶操纵的影响,提出一种在航海操纵模拟器中准确、简单的模拟狭水道及岸壁效应对船舶操纵影响的计算方法。

初始不均衡量对潜艇悬停操纵的影响

当潜艇进入悬停战术机动时,要求准确均衡,以保证潜艇的浮力差和力矩差都为零。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行了仿真计算,研究剩余浮力差、剩余力矩差和初始垂速3个初始不均衡量关键指标对潜艇悬停操纵的影响,分析了均衡计算误差和悬停稳定性之间的逻辑关系,研究结论可以为提高潜艇指挥员水下悬停机动操纵训练水平提供有益的参考。

船舶在大风浪中航行产生的失速问题探讨

船舶在大风浪中航行除了要考虑船舶安全以外．还要考虑船舶的失速问题。文章介绍了船舶在大风浪中航行失速计算中存在的问题，提出了更合理的失速计算方法，使大风浪中失速计算更加符合实际。

船舶锚泊辅助动力定位的抗扰控制

针对锚泊辅助动力定位控制系统中的不确定性问题,考虑系统的计算延时,提出一种高阶线性扩张状态观测器(ESO)用来估计系统下一采样时刻的总扰动,并在闭环中将其实时补偿,这种方法控制参数少、简洁且易于工程实施。本文以一艘救助船为研究对象,仿真验证了所提算法不仅具有高的控制精度、快速响应能力、抗扰性能,还能减少执行机构的磨损;并进一步以一艘供给船验证了所提算法的鲁棒性。

网络环境下基于观测器的无人水面艇航向控制研究

控制中心-执行器网络通道中存在的网络诱导时延、数据丢包等网络诱导特性以及外部环境干扰均会对无人艇的水面航行产生影响,进而使系统性能显著降低,航向控制系统稳定性受到影响,提出一种基于观测器的无人艇航向控制准则,以使无人艇在既定航向上快速、稳定地航行。在建立基于网络的无人艇航向控制系统模型的基础上,采用Lyapunov稳定性原理和凸分析方法,对能使网络环境下基于观测器的无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制准则进行推导,设计出基于网络的航向控制器和观测器。仿真实验表明了所提出方法以及设计的控制器、观测器具有较好的性能。

基于e-航海的无人驾驶船舶技术

为了有效地提高海上运输安全水平,将无人驾驶船舶与e-航海相结合,阐述了e-航海总体技术架构。通过分析无人驾驶船舶技术与e-航海技术之间的共性:感知、数据、标准和传输,提出基于e-航海的无人驾驶船舶系统技术总体架构。探讨了基于e-航海的智能感知、智能决策和智能通信无人驾驶船舶技术的发展思路。结果表明:e-航海技术的应用为无人驾驶船舶的发展奠定了基础,而无人驾驶船舶的发展也促进了e-航海战略的实施。

网络环境下无人水面艇航向控制器设计

无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性。为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略。首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型。基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器。通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性。

船舶在风浪中航行失速问题探讨

阐明了船舶失速的产生原因，介绍了确定船舶失速的数学模型和优缺点。

智能船舶在狭水道自主航行测试与评价

针对自主航行技术在狭水道航行场景下的测试验证问题,基于狭水道实际航行特点,结合自主航行系统测试验证要求,构建适用于狭水道自主航行系统的测试验证指标体系,搭建场景完善、功能全面、测试项目多样的标准化虚拟仿真测试平台。基于该平台,对几类典型的狭水道自主航行算法进行了虚拟仿真测试,验证所构建的测试验证指标体系的科学性与可执行性,并为相关算法的开发与迭代提供理论依据。

船舶靠泊过程中系缆作业仿真

为更加准确直观地模拟船舶靠泊过程中的系缆作业,将缆绳分为两部分进行建模。对缆机滚筒上的缆绳提出缠绕算法模型,计算出缆绳随着滚筒旋转的收放速度,实现使用滚筒收放缆绳的模拟。对缆机滚筒外的缆绳建立悬链线模型,计算出缆绳在不同工况下的形状和端点处的受力情况,并根据计算出的缆绳张力是否超出安全负荷对缆绳进行破断分析。根据船舶和码头形状确定碰撞检测区域,采用基于距离场的碰撞检测方法实现缆绳与船体、缆绳与码头之间的碰撞检测。通过模拟缆绳在系缆作业过程中的形状、位置和姿态变化,实现船舶靠泊过程中系缆作业的三维可视化。

一起因船吸造成的碰撞事故浅析

此文实际分析了一起由于船吸及波荡效应造成的重大沉船及死亡事故,提醒港作拖轮在操作和管理上应吸取的教训。

应急用锚调整艏向和制动

通过正反两个实例、两种结果,说明在进出港航道中突发船舶失控时为避免继发其他严重事故,船长应当机立断采取最佳行动。