船舶远程控制系统的无线通信网络定位及路由策略研究

当前船舶的远程控制系统对船舶与船舶间、船舶与港口间的无线通信提出新要求,网络系统中节点定位算法和节点间路由策略的选取会影响系统的稳定性、延时和功耗。针对船舶无线通信网络距离远、动态性强的特点,本文选取大空间细粒度定位算法,并使用RSSI模型建立定位系统;针对网络中节点数量多的特点,本文使用节点分级动态分簇路由策略,将网络延时和功耗分别降低40%和50%。

远程控制船舶内河航行风险评价研究

针对远程控制船舶内河航行风险定量评价问题,提出了一种不确定性建模与船模航行试验相结合的风险评价框架,分为模型构建、量化和验证3个部分。在模型构建方面,模型节点来自内河环境、通信、岸端、船端和风险5个方面辨识的船舶远程控制航行风险因素,根据专家经验和航行试验对初始模型结构进行迭代修正,形成了远程控制船舶内河航行风险评价的贝叶斯网络模型;在模型量化方面,为量化父子节点之间线性或非线性关系提出了条件概率计算方法,在内河连续桥区开展船模航行试验,获取了部分根节点的先验概率、航行事故或险情,以及试验人员对航行风险的评价等数据;在模型验证方面,从情景分析、敏感性分析、对比分析3个角度对模型进行了验证。结果表明:在统计的40起航行试验案例中,触碰/碰撞事故占比最高,试验发现了新的失效模式,即控制冲突、程序错误、信号丢失等;构建的贝叶斯网络模型能够有效评价不同情景下航行风险水平,并辨识了与远程控制船舶内河航行风险相关的重要节点。研究结果可以为实现内河船舶远程控制作业模式提供理论依据,也为内河远程控制船舶航行安全提供研究思路。

船舶远程操纵仿真系统的研究

模拟实船驾控台研制生成驾控台硬件系统,按实船遥控要求开发船舶航向与主机控制参数监控软件系统;为使岸站以及指挥船能实时观测遥控船运动情况,设计远程视频监控系统。最终实现一套船舶遥控驾驶操纵仿真系统,对仿真系统的结构及其所采用的关键技术进行分析,并介绍各子系统的相关原理及功能。