一种岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统

岸基船舶雷达主要用于近海船舶监视和管理。海域环境下雷达回波起伏多样复杂,回波的稳定性易受环境影响,直接影响目标的检测及跟踪,强杂波等干扰严重制约了航迹跟踪分析性能。在密集杂波背景下,基于常规数据处理的航迹起始方法易存在虚假航迹多、起始速度慢及目标起始困难等问题。为了降低虚警率、提高起始效率和目标稳定跟踪的性能,设计了一种基于岸基船舶雷达多目标跟踪分析系统。该系统用于近海雷达船舶监视和管理,已经成功应用于海洋渔业局等监管执法部门,在海域杂波环境下,极大地提高目标起始和稳定跟踪效果,具有较高的应用价值。

岸基条件下的星载GNSS-R干涉测高精度验证评估

星载GNSS-R干涉测高技术通过调制GNSS卫星信号的宽带混合码,可以实现高精度宽幅海面测高。为有效验证星载GNSS-R干涉测高性能,本文设计了基于岸基GNSS-R干涉测高结果,开展星载GNSS-R干涉测高精度等效评估的策略。评估结果表明,GNSS-R干涉测高与卫星导航系统信号体制及信号信噪比相关,星载GNSS-R干涉测高可实现分米级测高精度。本文的研究成果可为后续星载GNSS-R干涉测高工程实践提供技术参考和数据支持。

岸基LNG加注码头与LNG码头本质差异对比及设计要点

为系统研究分析岸基LNG加注码头和LNG码头的关键差异,为设计提供针对性的理论依据,采用规范分析、实践类比、逻辑推理等方法,分析两种码头在代表船型、港址选择、作业工艺、作业量等方面的本质差异,提出安全设计、消防设计方面的总体设计要点。结果表明,岸基LNG加注码头有别于普通货类码头和危险货物码头,是一种特殊性质的港口支持性码头;码头火灾危险性及消防设计宜制定针对性的防火规范,火灾危险性为甲A类,消防设计按照扑灭码头自身初期火灾要求配置;采用水上补给或水陆联合补给时,不改变其加注码头主体性质,合理参照LNG码头做法,做好安全应急预案及现场安全管理。

内河LNG岸基加注泵撬流程设计

LNG作为优良的清洁能源,在内河航运的绿色船舶发展中所处的位置越来越重要。LNG岸基加注系统是船舶加注的重要手段,其中对加注泵撬进行合理的流程设计是保证岸基加注系统正常运行的关键。本文对泵撬的各项功能的实现进行了流程设计。对泵撬中的流动、管道强度、管道保冷和返回气流量进行了计算,并验证系统设计参数设置的合理性,为LNG岸基加注站的实施提供支撑。

北斗卫星反射信号岸基海面高度反演精度的评估

北斗B3I信号作为新一代民用码,相较于北斗B1I信号,具有码速率更高、码片宽度更窄等特点。目前,利用北斗卫星导航系统反射测量(BDS-R)技术对北斗B3I信号进行海面高度反演的研究较少。基于此,在2020年9月7日山东威海附近海域,接收B1I/B3I双频段的直射和反射信号数据,分别采用时延-多普勒(DDM)和载波相位延迟进行岸基海面高度反演。通过实测的同比数据验证反演精度,在信号特性和测高方法2个维度评估北斗B1I和B3I信号海面高度反演的性能。结果显示:采用DDM测高方法,B1I频段和B3I频段的反演结果与实测数据的平均绝对误差和均方根误差分别为1.18 m、1.48 m和0.84 m、1.10 m;采用载波相位延迟测高方法,B1I频段和B3I频段的反演结果与实测数据的平均绝对误差和均方根误差分别为0.12 m、0.15 m和0.10 m、0.12 m。由于信号特性差异,B3I频段的DDM测高结果相较于B1I频段的测高结果精度提高了28%;B3I频段的载波相位延迟测高结果精度略优于B1I频段,两者差异不明显。实验对北斗B1I和B3I信号特性和测高方法导致的反演精度差异的评估,证明了B1I和B3I反射信号均能适用于海面高度反演的需求。

基于IMO分级的MASS岸基操控人员法律地位探析

随着AI技术的发展,人工智能与传统设备的结合已深刻改变了人类的生产生活。MASS(Maritime Autonomous Surface Ships)全称为海上自主水面船舶,其作为人工智能的产物,代表着未来船舶的发展趋势,也推动MASS岸基操控人员这一新兴海事主体的产生。“自动化”并不意味着在MASS的操作过程中完全消除人员因素的干扰,在IMO所定义的MASS发展四阶段中,人在循环中的角色是不断变化的,其职能、责任、法律地位均有所不同,关于岸基操控人员法律地位的认定,具有基础性和高度优先性。L1级别MASS无需岸基操控人员;L2级别MASS岸基操控人员可视作L3级别岸基操控人员的实习或见习期;L3级别岸基操控人员可视为船长或“外部船长”;L4级别MASS系统的优先程度高于人,岸基操控人员仅具有“监督”与作出“降级”决定的职责,不排除其成为新兴海事主体的可能性。

近海采油平台岸基供电系统成本效益优化

针对近海采油岸基供电项目建设运营存在的经济和环境效益不明等问题,考虑治污成本节约、发电成本节约和增值服务收益等要素,构建投资回报分析模型和非线性收益现值优化模型,通过数值分析验证模型的有效性。研究表明:政府补贴、能源价格在整体效益发挥中起到关键作用,并给出了针对性的管理建议。该研究可为优化资源配置、收回投资成本,实现整体收益最大化提供决策支持。

船舶在港岸基供电对节能减排的影响

基于国家对节能减排的需求,在推进宁波港口货运持续发展的基础上,研究船舶在港期间的节能减排措施。着重分析船舶排放污染的类型及排放量,分析并实测岸基供电对节能减排的作用及其对环境的影响。

用于收集岸基海浪能的弹簧辅助摩擦纳米发电机

海浪能取之不尽,用之不竭,是最重要的可再生能源之一,具有广阔的发掘潜力。本文提出一种用于收集岸基海浪能的新型弹簧辅助摩擦纳米发电机(spring-assisted triboelectric nanogenerator,SS-TENG)。SS-TENG通过“海浪-浮台-弹簧”传动结构实现海浪能的转化,避免了与海水直接接触,减少了腐蚀环境对发电模块的损坏。SS-TENG通过两种方式显著增强了输出性能,一是利用发电模块中弹簧弹性势能的释放增大各个摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)单元电极层与介电层的瞬间接触速度,使得单个TENG单元输出的峰值电流(peak current,IP)从7.36μA增加到12.12μA;二是利用发电模块中各个TENG单元间的同步运动,将它们进行简单的并联即可实现输出的大幅增加,使得单个TENG单元输出的IP从12.12μA增加到4个并联的43.86μA。SS-TENG转化成的电能可为数字计算器充电并成功点亮160盏LED灯,验证了SS-TENG的输出能力。SS-TENG结构简单、制作成本低、输出性能及工作的长期稳定性较好,为岸基海浪能的高效收集及自供电传感器发展提供了新的技术手段。

岸基式LNG加注站能耗分析

岸基式LNG加注站是为满足LNG燃料需求而建造的设施。本文对岸基式LNG加注站的能耗进行了分析。研究采用了能耗分析方法,通过测量和收集加注站的能耗数据,计算了各个能耗环节的能源消耗量和效率。研究结果显示,岸基式LNG加注站的能耗主要集中在以下几个方面:压缩机组、泵站、冷却装置和气化装置。压缩机组和泵站是能源消耗最大的环节,其中压缩机组的能耗主要由电机驱动和压缩机本身的能耗构成。冷却装置主要消耗能量来降低LNG的温度,而气化装置则用于将LNG转化为天然气供应给用户。

大浪环境下岸基驾控介入自主驾控

在大浪环境下影响船舶航行的两个重要因素,即大浪对船舶航行影响因素及船长或引航员在大浪环境下操纵船舶经验因素。文章通过分析这两个因素,利用DEMATEL决策实验和评价实验法为船长、引航员的抗浪航行经验建立数据模型,利用该模型为ALARP风险评判法提供数据支撑,使得智慧船舶能够量化地掌握岸基驾控介入自主驾控时机这一关键点。

海洋岸基通信系统混合信道模型研究与改进

研究众多海洋岸基通信系统信道模型,并对学术界普遍认可的基于两径(2-ray)模型和三径(3-ray)模型的混合信道模型进行分析与改进。首先,通过泰勒展开优化混合信道模型表达式中三角函数部分,得到拟合曲线的线性表达式并验证有限项泰勒展开即可高度贴合原模型,扩展了该模型在理论分析中的适用性。其次,在较远距离对3-ray模型部分建议设立额外距离间断点,并对该点之外部分使用两种方式进行精确拟合,得到较3-ray模型简洁很多的表达式。最后,结合不同泰勒展开项数提出最小通信距离建议,可为设计和分析海洋岸基系统时灵活使用该模型提供工程指导。

无人船岸基操控人员海事赔偿责任限制

海事责任赔偿限制是基于海上特殊风险而保护船舶主体利益的重要制度。随着无人船的发展,传统船员被新的法律主体“岸基操控人员”取代,新主体是否属于海事赔偿责任限制权利主体,目前还面临立法空白。通过分析海事赔偿责任限制制度的目的与趋势,为满足无人船商业化需要,明确岸基操控人员仍履行船员核心工作并承担相关海上风险,其适用海事赔偿责任具有必要性。同时,根据经营模式将岸基操控人员分为“受雇型岸基操控人员”和“独立型岸基操控人员”分别讨论其具体权利。

提升岸基对海雷达综合效能的几点思考

根据岸基对海雷达承担的主要使命任务,分析给出目前该类型雷达综合效能存在的主要不足和提升思路。其中,在探测效能方面,提出通过硬件性能和软件算法的改进,提升自动录取能力;通过应用人工智能分类方法提升目标识别能力;在作战适用性方面,提出应用内部测试和外部信息获取等手段,通过算法模型和固定目标标定对探测性能进行预测评估;加强体系协同和应用反辐射诱饵等手段,提高复杂环境适应能力。

沿海沙质岸基干林带黑松防护林的更新方式

根据不同立地条件和不同类型基干林带黑松防护林更新试验结果 ,认为林冠下更新造林、留伐桩萌芽更新、隔行更新造林、人工促进天然更新以及带状 (或块状 )更新造林等方式适宜沿海基干林带黑松防护林更新改造。在基干林带前沿 ,立地条件较差 ,防护要求较高 ,宜采用林冠下更新、隔行更新和留伐桩更新等方式。在基干林带后沿 ,立地条件较好 ,防护要求相对较低的防护林 ,宜采用带状更新 ,更新带宽以 30m左右为宜 ,最大不能超过 6 0m。对于林下天然更新效果较好的成、过熟林带 ,可人工促进天然更新。

应用AIS信息进行岸基对海雷达标校

船舶自动识别系统(AIS)报文含有本船GPS位置信息,利用该信息可以获得船舶相对雷达的位置。探讨了基于AIS信息的岸基对海雷达标校方法,介绍了该方法的基本原理和系统误差计算流程。实验数据分析表明,基于该方法计算的系统误差与常用"船舶+GPS"标校方法结果接近。

基于岸基观测数据的渤海沿岸海域表层温盐特征分析

岸基海洋站观测是我国最基本的传统海洋观测方式,也是最重要的海洋观测方式之一,其特点是规范、连续,所获取的海洋环境要素数据具有标准化程度高、质量可靠等优点。文章利用环渤海沿岸9个岸基海洋站的长期观测数据,对渤海沿岸海域的表层海水温度和盐度数据进行了综合统计、分析,得出了渤海沿岸海域表层海水温度和盐度的地域分布特征,同时给出了渤海沿岸各海洋站所在海域表层海水温度和盐度的季节变化特征等。

船舶大气污染物岸基嗅探式自动监测系统设计与验证

为实现船舶大气污染物排放量的远程测量,初步筛选出高排放船舶,提高船舶排放监管的针对性和效率,设计一种基于嗅探式传感器的岸基监测设备和配套的软件平台系统。系统通过采集船舶大气污染物浓度数据、船舶自动识别系统(Automatic Indentification System,AIS)数据和气象数据等实时信息,基于船舶尾气排放量在线估算方法、船舶尾气排放扩散数值模拟、观测数据的模式识别算法等,实现船舶尾气排放特征的在线识别和疑似高排放船舶的粗筛。对比在相同环境条件下CALPUFF模型计算得到的气体污染物模拟理论浓度,验证岸基嗅探式自动监测系统的监测可行性和准确性。

岸基多星多参数北斗GEO反射信号海面风速反演

开展北斗GEO卫星B3I信号岸基近岸海域海面风速反演研究.在GNSS反射信号相干时间和归一化时延波形面积两个观测量的基础上,本文提出了主成分分析和线性无偏最小方差的多星多参数海面风速反演方法.为了验证北斗GEO卫星B3I信号反演海面风速以及所提方法的有效性,在山东东营青东五验潮站开展了外场试验.试验结果表明反射信号的相干时间能够提供比波形面积更好的反演性能;多星多参数的反演结果比单星单参数的更好;线性无偏最小方差能够提供精度为1.15 m/s的最佳反演结果.

运河船舶岸基能源推进技术的系统构建

为了降低运河船舶污染物的排放并减少其对非可再生资源依赖,构建基于岸基能源的运河船舶推进系统配置形式,提出采用接触网、动力电池,以及无线供电3种方式为船舶供电需要解决的关键技术。排放性和经济性两方面对比分析表明,采用基于岸基能源的船舶推进技术可以达到很好的节能减排效果。同时,该技术适用于运河、湖泊等水文特征相对稳定的内河流域。