深海采矿船总强度有限元计算方法及结果分析

为了解深海采矿船在位工况时环境载荷作用下的全船结构响应状态,选取合理的装载工况和波浪特征载荷,基于三维势流理论,对波浪载荷响应进行数值分析,确定设计波载荷并进行总强度计算。结果表明,根据《深海采矿设施指南》,以及CCS、ABS、BV的其他相关规范,可以形成一套可供参考的深海采矿船总强度分析的方法及要求;深海采矿船结构设计应重点关注月池及其相连结构、货舱区纵向桁材向舱壁的过渡结构,以及货舱区角隅等结构区域。

天基智能网联海上救生模式无人船应用

对落水人员及时定位是海上救生的关键。目前现有救生装备无法完成及时定位任务。以无人船为载体[1],结合天基智能网联系统,设计PREA宏观指挥和OODA微观调整的双环嵌套救生模式。该模式下无人船实现相应改装设计,能够基于天基智联卫星实时更新环境数据,辅助救援指挥决策,实现对落水人员快速定位,提高搜救效率。最后对无人船救生定位功能进行模拟仿真,研究成果对于海上救生效率的提高有积极意义。

一种基于海空无人集群的自杀式无人艇防御策略

近期俄乌战场上自杀式无人艇的运用被高度关注,针对反自杀式无人艇袭扰这一问题,文中通过“无人对无人”的思想,提出一种以无人艇、无人机等低成本平台为基础,具备“协同赋能、自主管控、敏捷响应”的新型反自杀式无人艇袭扰概念。统筹运用多个轻量化、具备简单交互和自主决策能力的无人艇、无人机等平台,通过分析典型自杀式无人艇能力,研究海空协同任务分配与规划、跨平台协同侦察定位等关键技术,构建新型侦察防御无人系统,不仅能全天候准实时覆盖重点防御区域,针对入侵可疑目标做到敏捷确认、即察即打,还能拓展高价值目标的防御纵深、构建多层防御带,应对自杀式无人艇集群的“狼群”式袭击。

基于两种波浪数据的施工船舶可作业预报对比

通过对基于全球海浪预报数据和全球海浪再分析数据的施工船舶可作业预报对比,探讨基于全球海浪预报数据的施工船舶可作业预报的可靠性。针对我国未来海上风电场规划,对2种波浪数据的波浪要素以及采用两种波浪数据的起重船大直径单桩可作业性进行对比,选择具有代表性的17个波浪数据点,在船舶可作业性计算中采用基于时-频域联合计算的方法。结果表明,两种波浪数据中对海上风电施工船舶作业影响较大的波高和波周期的均值和方差误差均较小,总体在10%以内。采用两种波浪数据的可作业性的预报误差不超过15%,大部分可控制在5%以内。表明,海浪预报数据进行施工船舶可作业性的预报依然具有较高的可靠性,可以作为海上风电场整体施工难度评价的依据。

水上“大交管”建设背景下海上异常行为研究

通过对海上异常行为的分析研究,指出目前海上异常行为处置工作中存在的问题,为进一步完善海上异常行为处置工作流程,构建“多维感知、高效协同、智能处置、优质服务”水上交通动态管控新格局提出了相关措施和建议,对推动海上安全治理模式向事前预防转型具有重要意义。

Analysis and Design of Trial Well Mooring in Deepwater of the South China Sea

系在的系统为钻在的半能沉入水中的钻塔起一个重要作用深海。详细分析在进行了很好在 2009 在华南海在一个深海的地点钻的试用的一个半能沉入水中的钻塔的绳索上被执行。钻塔是 30 岁并且与 457 m 的设计的最大的操作的水深度有一个浅平台。后面的系在分析，一个系在的图案被给那要求钻塔原版绳索系统升级。升级包括了几革新，例如安装八个更大的锚，即代替原来的锚并且插入一另外有存在的链的钢电线的 600 m。所有这些被做为在职务要保持进行在 476 m 的水深度钻的钻塔提高钻塔的系在的能力。钻的全面持续时间是 50 天和证明在当它在华南海正在钻试用很好时，达到使钻塔静止的目标有效的升级的绳索系统。这个成功的运动证明一个更旧的半能沉入水中的钻塔能雇用在小心的设计并且到原来的绳索系统的合适的升级和修正以后在深水里钻。

推进器失效对深海采矿船动力定位性能的影响分析

深海中蕴藏着丰富的矿产资源,深海采矿船是深海采矿的重要装备,通过动力定位系统控制采矿船的海上位置,动力定位系统由若干推进器组成。采矿船在海上受到风浪流作用,推进器一旦失效极易发生采矿船运动失控等安全事故,本文研究推进器不同失效方式下动力定位性能,分析推进器不同失效方式动力定位功能的损失。根据势流理论计算波浪载荷,数值模拟深海采矿船不同位置的单个推进器失效和多个推进器失效方式下的时域运动响应,对比各种失效方式对深海采矿船纵荡、横荡、艏摇3个自由度运动的影响,分析各种失效方式对剩余推进器推力的影响。研究结果表明:采矿船空载90°浪向,推进器不同失效模式对纵荡运动影响远小于对横荡和艏摇运动影响,船艉单推进器失效对纵荡和艏摇动力定位的影响大于两个推进器失效影响;对于采矿船多自由度运动动力定位两个推进器失效大于单推进器失效影响;一侧两个推进器或两侧推进器同时失效,对动力定位的影响相同,对横荡运动的影响最大。本文揭示了深海采矿船推进器失效对采矿船运动的影响程度和机理,对于深海采矿船的安全作业具有指导意义。

尾鳍间距对江海直达船快速性影响研究

文中以KVLCC2船型为对象进行了船、桨绕流场数值模拟方法的验证,对不同尾鳍间距的江海直达船进行了快速性数值预报,基于数值结果分解自航因子,并探讨了相关的规律与机理.结果表明:①排水量不变时尾鳍间距增大会使得湿表面积增加、浮心后移,分别是摩擦和粘压阻力增大的原因;②尾鳍间距较大时流经桨盘的流线所覆盖的尾鳍面积、逆压梯度、偏转程度更小,是导致推力减额随尾鳍间距增大而降低的原因;③采用传统等推力法分解自航因子时,桨前来流的周向预旋是导致自航点转速、进速系数、伴流分数等自航因子变化的主要原因,且传统方法所得的自航因子无法反映流动的真实情况.

动力定位采矿船高海情下的运动响应分析

本文对具有动力定位深海采矿船高海情下的运动响应及运动特性开展研究。针对具有6个推进器构成的动力定位系统,考虑高海情及空载和满载两种典型工况,基于推力最小和运动最小条件,应用卡尔曼滤波器结合线性二次型最优控制理论的控制算法优化推力,进行动力定位系统的参数整定,实时优化调整推力的方向和大小,计算采矿船高海情下的运动和推力的时间历程响应和分析运动特性。经计算,得到了深海采矿船空载和满载工况在高海情下实施海上定位的浪向及需要的推力大小,确定了采矿船动力定位系统在高海情下的适应性,评估了高海情下深海采矿船的定位能力。

基于远洋渔船机舱火灾场景下的船员逃生仿真研究

随着我国远洋渔船数量的不断增多,事故数量也呈上升趋势,火灾事故所造成的各类损失排在所有事故的首位。为研究远洋渔船机舱火灾场景下船员的逃生问题,提高船员的逃生效率。项目组建立船舶火灾安全评判标准;引入专业的火灾仿真软件PyroSim对某远洋渔船机舱火灾进行仿真研究,得到可用安全逃生时间(ASET);利用人员应急疏散软件Pathfinder对船员逃生过程进行可行、有效的优化,得到必须安全逃生时间(RSET);对比两组时间评判船员能否安全逃生。研究结果表明:船员的ASET为154 s,增加斜梯后船员的RSET为144 s,即经过优化后,船员在机舱发生火灾时可安全撤离。该结果对控制火灾的蔓延、制定消防策略和规划人员安全疏散通道具有一定的参考价值。

船舶避碰双让理念行动模式研究

从《国际海上避碰规则》某些概念的含义出发,分析直航船在早期采取行动的权利和直航船行动规则的某些问题解说,指出其危害性,给出直航船行动要点解读.认为提倡“双让理念”海上避碰机制的时机已经成熟,研究了双让行为及具体做法,以及践行船舶双让理念的避碰机制,给出了让路船和直航船的紧迫局面距离和紧迫危险距离.确立海上船舶避碰实务以避免紧迫局面为核心举措和第一要务,明确“及早”行动也适用于直航船,只要第十七条1款(2)项中规定的情况出现,直航船就应该首先“独自采取操纵行动”.

深海采矿船矿物输送设备布放回收系统总体设计

该文基于主流深海采矿作业模式,提出矿物输送设备布放回收系统总体规划方法,重点针对大钩载荷、管柱张紧力、输送管存放方式、输送管转运方式、扬矿泵和中继站转运方式等关键点开展论证分析,确定系统主要技术参数,规划塔架平台、月池、堆场等区域布置,形成一套适用于目标船的矿物输送设备布放回收系统总体设计方案,该方案可作为深海采矿船船型开发的设计基础。

深海采矿船水下设备布放回收工艺

综合考虑复杂的海洋环境和水下设备形式,深入分析深海采矿作业中水下设备布放回收的技术难点和作业效率,开展布放回收系统中的集矿车、中继仓、提升泵和扬矿管等水下设备的配置和布局设计,形成深海采矿船水下设备布放回收工艺。研究结果可为深海采矿船水下设备布放回收系统的设计制造提供参考,为深海采矿船工程应用提供技术支撑。

深远海养殖工船的优势及创新技术

随着世界人口的增加和全球经济的发展,为了满足不断增长的水产品需求,寻求可持续的养殖模式,深海船舶养殖作为一种新兴的水产养殖模式引起了广泛关注。通过利用远离陆地的海域资源,可以克服传统养殖所面临的土地有限、环境压力大等问题。这种养殖模式利用先进的技术和设施,在深海环境中进行水产养殖,培育高品质、可持续发展的水产品。本文通过分析大型船舶养殖的特点以及产生的各种影响,积极研究深海养殖技术、工程手段和环境挑战,为深海养殖成为满足人类需求的可持续发展路径,为人类提供更多优质的水产品,促进海洋经济的繁荣与健康。

基于VIIRS/DNB数据的新冠疫情对黄渤海灯光渔船活动影响的研究

为探究新冠疫情对黄渤海灯光渔船活动的影响,本研究基于可见光红外成像辐射计/昼夜波段(VIIRS/DNB)夜光遥感数据开发了适用于黄渤海灯光渔船的提取方法,提取了2018年11月至2020年11月每日灯光渔船点位信息。研究表明,疫情爆发后,2019年12月至2020年2月黄渤海灯光渔船数减少了57.3%。其中,中方水域降幅较大,达-63.07%;青海渔场、海州湾渔场、中韩渔业协定区渔船密集区大幅消失;韩方渔船转移到西海岸和济州岛周边水域作业。随着疫情得到控制,2020年2月至4月灯光渔船数增加了164.71%;沿岸灯光渔业恢复,渔民进入远海作业。2020年4月黄渤海灯光渔船数恢复到管控前(11月)的88.66%。通过分析灯光渔船数量的变动发现,中韩渔业协定区渔船数量变动最大,渤海水域变动最小。疫情主要影响青海渔场至海州湾渔场、中韩渔业协定区和韩国西海岸的灯光渔业。本研究结果为重大公共卫生事件发生时渔船的动态监测和管理提供了参考。

我国深远海养殖设施装备发展现状与趋势

发展深远海养殖是实现海洋渔业新旧动能转换,加快渔业转型升级,促进渔业高质量发展的重要途径,先进的深远海养殖装备与设施助力深远海养殖增产提效。论文从养殖装备、设施两个方面,系统分析了大型网箱、养殖工船、洗网机器人、吸鱼泵、生物量监测设备等的现状与不足,指出我国深远海养殖装备与设施正处于快速研发阶段,但仍存在养殖设施工程化水平较低的问题。未来我国将建造多座深远海养殖装备,并朝着技术管理信息化、产业链条化方向高速发展。

我国远洋捕捞船舶的可持续发展

我国拥有丰富的海洋资源,为了有效管理和保护这些宝贵的资源防止过度捕捞和资源枯竭保障远洋捕捞船舶的可持续发展,对远洋捕捞船舶的可持续性发展进行了研究,通过对国内远洋捕捞船舶的现状进行分析,重点阐述有船舶的规模、类型、渔船运营模式、分布状况等,并且对远洋捕捞渔船的可持续发展进行剖析。远洋捕捞船舶作为渔业生产的主力军,对提供就业机会、促进经济增长、保障渔民收入具有重要作用。可持续发展能够提高渔业资源的利用效率和经济效益,进一步促进渔业经济的可持续增长。研究结果对于远洋捕捞船舶的可持续性发展,对于保护海洋资源、维护生态平衡、促进渔业经济和推动国际合作具有重要的背景意义。

面向反水雷的海空协同时间最优雷区覆盖规划方法

面向海空无人编组高效反水雷的任务需求,提出了一种雷区最优覆盖规划算法.该算法利用无人机探雷编组的速度优势对重点水域进行侦察,并应用高斯过程回归求得水雷分布态势,结合无人艇速度权重设计代价函数,对雷区进行了最优划分,以提高作业效率.进一步考虑无人艇的欠驱动运动学模型对覆盖问题的影响,设计运动规划算法引导无人艇向其主导区域内的最优位置移动,充分利用无人艇编组机动能力,使灭雷任务完成时间最优.通过仿真实验比较所提算法与基线算法,验证所提出算法在反水雷效率方面的优势.

深远海养殖设备投料选择器结构设计探讨

投料选择器是投饲系统中的关键设备。文中针对投料选择器设计的国内外现状开展了调研,介绍了投料选择器的结构及关键设计点。根据某项目需求设计了投料选择器,介绍了典型的控制逻辑,通过试验验证了设备的稳定性,结合用户需求,针对行业发展趋势提出了该设备的优化方向并给出了相关方案,为投料选择器的设计提供了借鉴和指导。

基于北斗船位数据的南海外海灯光罩网渔船作业特征研究

灯光罩网是中国南海外海主要捕捞作业方式之一。为加强对南海外海灯光罩网渔船生产监测和渔船捕捞活动的有效管理,根据2017年2—5月南海外海灯光罩网渔船北斗船位数据,分析定位时间、经纬度等特征,结合作业时间、等深线等采用多层过滤法判断渔船作业状态;通过阈值筛选渔船作业的位置和时间,采用过滤窗修正法对船位点状态进行修正,计算渔船作业时长,并与渔民实际记录的纸质捕捞日志进行对比分析。结果表明:北斗船位数据提取结果和渔民实际记录的结果误差较小,航次准确率为100%,航次天数准确率为94.30%;相同作业日期准确率为92.72%;作业时长总平均绝对误差为1.12 h,平均相对误差为2.1%,具有较好的一致性。研究设计的灯光罩网渔船状态判断、作业位置确定、作业时长提取和捕捞努力量计算方法可为灯光罩网作业分析和其捕捞强度量化提供新思路。