基于FPGA和ARM的船舶防撞系统设计

研究设计了一种基于FPGA和ARM的船舶防碰撞告警设备。该设备主要应用在中小型船只上,与船上原有经济型航海雷达配合使用构成一个新系统。防碰撞告警设备从原航海雷达上采集雷达原始数据,并将数据进行变换和二次信息处理,使系统具有自动目标跟踪、危险目标自动识别以及各种危险目标告警的功能。在不影响原航海雷达功能的前提下,为其增加了防撞避碰的功能。

基于激光测距技术的船舶防撞系统的研究

采用激光测距技术,对船舶防撞系统的关键技术进行研究,系统采用激光测距传感器和具有两自由度的云台,利用高性能的单片机控制,实现水平方向和垂直方向全方位的动态扫描,实时监测目标船与周围船只的距离,当进入测量领域的船只与目标船的距离达到设定的安全距离时,系统的报警电路实现声光报警,提醒操作人员及时调整船舶的行进路线,并进行相应的避让处理,为船舶防撞提供了一种可行的新方法。

基于毫米波的小型船舶防撞算法研究

本文构造了一种基于毫米波的小型船舶防撞算法,该算法具有3个组成部分:检测5 km范围内的船只;通过应用最小会遇时间(TCPA)和最近会遇距离(DCPA)标准来识别危险船舶;持续监测海上交通风险和增量警报信号.通过仿真实验对算法的可行性进行了验证,仿真实验结果表明,警报信号是根据到危险情况的距离逐渐生成的,该小型船舶防撞算法能够在有效的距离内安全地避免碰撞.

基于无线传感网络的内河高密度船舶防撞研究

我国内河船舶运输行业发展导致船舶数量和体积不断增加,传统船舶防撞系统测距已经难以满足船舶防撞要求。对此基于无线传感网络设计内河高密度船舶单片机激光传感防撞系统。以激光测距传感器作为船舶核心防撞感知子系统,搭配外围单片机组成主控制器组成船舶核心控制单元,通过无线传感网络收发控制指令;设计双向自由度底座,提高激光测距监控范围;利用C语言通过KeiluVison4作为编译完成系统主监控程序和数据采集程序设计,实现基于无线传感网络的内河高密度船舶单片机传感防撞系统设计。实验结果表明,相对于传统防撞系统,设计的单片机激光传感防撞系统正向距离信号有效辐射域提高35.5%,负向距离信号有效辐射域提高17.5%,可以有效提高船舶激光有效防撞测距。

基于海上风浪测定的船舶防撞浮标定位装置设计

现今使用的防撞浮标定位装置利用听水器进行定位,在风浪较大的情况下定位精度低、定位响应缓慢。针对上述问题,设计基于海上风浪测定的船舶防撞浮标定位装置。设计包含通信模块、GPS、核心控制模块的装置硬件部分后,利用风浪观测值作为补偿实现实时浮标位置定位。对比实验表明,该浮标定位装置的定位精度大幅提升,响应时间大幅缩短。

基于激光测距的船舶防撞定位系统设计

介绍一种基于激光测距的船舶防撞定位报警系统的设计原理,给出了系统的硬件设计和程序设计方法。在船舶上合理布置激光测距传感器,利用反射激光测量待测距离。实时自主的监测目标船舶与周围船舶的距离和方位,当进入待测领域的船只与目标船舶达到设定的安全距离时,实现声光报警,避免船舶相撞。由于整个系统的经济性和精确性,适合中小船舶的需求。

船舶智能防撞气囊设计研究

针对船舶碰撞造成物资、人员的损失及原油泄露污染环境等问题,我们创新设计新型船舶智能防撞装置。该装置引入智能控制理念,通过传感器与控制信号完成分布于船体舷侧和船体艏艉处的安全气囊充气,以缓冲船舶碰撞造成的巨大冲击力,减少船舶结构性的破坏;同时,增大船舶的抗沉能力,气囊打开后可提供部分浮力,大幅增加船舶碰撞后的施救时间。

基于电磁学原理的船舶防撞模型研究

船舶碰撞问题自航运业发展至今一直是航海技术领域谈论最多的问题之一。船舶航行受制于船舶自身条件、气象条件、通航条件、水域条件、驾驶员业务能力等诸方面因素,使得船舶碰撞问题频发,造成了极大的损失。所以,最大程度的减轻船舶碰撞程度,减小损失和人员伤亡显得更有意义。如何实现船舶碰撞损失最小化是船舶碰撞研究领域的重点和难点之一。针对船舶碰撞实际情况,以及现如今磁悬浮列车广泛使用,使得应用电磁学原理来减小船舶碰撞动能来降低损失成为一个现实且有效地解决方案。该方案符合国家建设资源保护型和环境友好型社会的政策,在解决船舶防撞问题的同时不产生任何污染物,达到了保护环境和节约资源的目的。开展关于船体磁化减小碰撞程度的研究,不仅为船舶提供科学合理的安全保障,为航海事业做出杰出的贡献,而且通过不断的改进和今后技术的成熟,它必然能够被应用于更多的领域。

船舶应急防碰撞系统的设计与研究

以“桑吉”轮事故为背景,首次针对液货船提出被动防撞联合主动防撞的理念,设计了依靠激光测距提前避碰与气囊延缓撞击相结合的船舶应急防碰撞系统。该系统由预警模块与气囊防撞模块组成,通过激光测距子系统对船体周围进行全方位扫描,触发分级报警子系统提醒驾驶员做出避碰措施,当碰撞事故无法避免时立即释放气囊延缓撞击。通过LS-DYNA仿真分析,该系统对船舶碰撞具有较强的防护能力,其设计贴合MARPOL公约保护海洋环境的主题,对于提升液货船的应急防撞能力,促进“一带一路”战略的实施和“交通强国”战略的发展具有积极意义。

桥区水域船舶临界失控水动力干扰区研究

基于细长体理论,将桥墩视为绝对静止船舶,针对会遇(船舶顺流驶经桥墩)及追越(船舶顶流驶经桥墩)2种状态,利用船间水动力干扰通用模型计算船-桥干扰水动力,MMG模型计算船舶操纵性能,验证了桥区水域船舶临界失控水动力干扰区域的客观存在,将桥区安全通航由桥墩被动防撞转化为船舶主动防撞。通过船-桥间间距等相关参数的变化,系统分析了桥区水域船舶临界失控水动力干扰的变化规律。

桥区水域船舶临界失控水动力干扰区与船舶领域的对比研究

为深入研究桥区水域通航环境安全,文章从我国内河水运发展的实际需要出发,结合既往研究成果,主观调查与客观实际相结合,通过对船舶领域理论的分析,指出了船舶领域理论在桥区水域以及其它拥挤水域的不适用性。提出了船舶临界失控水动力干扰区的概念,并利用船舶操纵性理论,结合开发出的船间水动力干扰通用模型,对船舶临界失控水动力干扰区进行了系统分析,并将分析结果与船舶领域理论进行了对比。

一种基于眼睛长宽比的船舵手疲劳检测方法

本文提出了一种基于眼睛长宽比的船舵手疲劳检测方法。实践证明,本文提出的疲劳航行检测方法,采用眼部信息而不是整个面部的信息来进行疲劳识别,数据量小,计算速度快。

Research on Prevention of Ship Collisions with Oil Rigs

The consequences of ship collisions with an oil rig, offshore installation or platform can be far more expensive in relation to safety, environment and costs of damage. The damage due to a single incident of an Oil Rig Collision can be catastrophic due to the number of people on board and the added risk of explosion. However, the existing rules and regulations of collisions prevention are insufficient. The purpose of this article is to critically evaluate the risk of ships collisions with offshore platforms and installations and therefore propose an international regulation for the preventions of this type of collisions.