一种支持不确定性协议的船载网络数据集中方法

文中针对船载网络数据集中过程中因设备通信方式不同,协议具有异构性,不确定性设备协议变动使数据接入系统复杂的问题,提出一种基于TCP/IP协议的可配置数据集中方法。首先增加采集适配层将设备通信接口统一成工业以太网,船载设备通过转以太网模块实现物理层接入,使数据经以太网传输到数据管理平台;其次将网络协议解析处理过程描述成解析配置表,引入用户配置机制,实现对新设备协议的按需变动;最后借鉴有限状态及思想设计不确定协议的解析和数据抽取算法。实验结果表明:该船载设备数据集中方法可对采集数据字段颗粒度抽取,避免因通信协议变动重新编写解析和处理程序,具有良好的灵活性和普适性。

中国第1-10次北极科学考察走航自动气象站观测数据集(1999-2019年)

气象数据是地球系统科学重要的基础性数据之一。在1999–2019年间中国北极科学考察的10个航次中,利用船载自动气象站(Lica-701、Vaisala MILOS500、天诺CR3000和XZC6-1)采集了走航气象数据。本研究对中国第1–10次北极考察走航气象数据进行了标准化整理、质量控制和评估,形成本数据集,主要包括气温、相对湿度、气压、风向和风速5个气象要素,共有20个气象数据文件,数据时间分辨率为1小时。本数据集能够为深入了解北极区域气候变化、研究北极区域天气变化过程及评估气候变化对生态环境影响等研究提供数据支撑。

基于船载测控雷达的关键信息实时监测软件设计与实现

在航天测控中,关键信息的实时监测十分重要,有利于岗位人员及时掌握设备状态,并针对异常情况做出应急处置。针对现阶段海上测控任务中岗位人员设备监视状态多、监视压力大的问题,基于Qt开发了一款关键信息实时监测软件,软件从航天业务网中提取出关键信息,采用数据、图表等形式将所需信息进行显示,对异常的数据进行语音提醒,以辅助岗位人员实时监测。

地球磁异常EMAG2v3与全球重力数据库V29数据质量综合评估——以北极地区Aegir脊为例

为了评估地球磁异常(EMAG2v3)内海域磁力资料与全球重力数据库V29中海域重力资料质量的高低,选择Aegir轴裂谷及邻区约150 km磁力与重力数据分别进行对比研究。系统收集了EMAG2v3、全球重力数据库V29中研究区范围内的异常数据,用其与在该地实测的重力与磁力数据进行对比分析。首先对EMAG2v3库数据、V29库数据、实测重、磁异常数据进行网格化与白化处理,得到对应的影像图,利用相关分析法对EMAG2v3与船测磁力测量数据、重力数据库V29与船测重力数据进行相关分析,得到磁力相关分析图与重力相关分析图及其对应的相关系数。通过对两种磁力数据与两种重力数据之间相关系数及差值特征的对比分析,对EMAG2v3库数据与全球重力数据库V29数据库中Aegir轴裂谷及两侧约150 km范围内的重、磁数据进行综合评估。根据研究结果表明,EMAG2v3库融合了大量船测磁力资料,在测线密集的地方,船测磁力异常数据比EMAG2v3库数据质量更高;船测重力异常和V29库重力异常变化特征基本一致,表明两种异常数据的横向分辨率相同。

船载天线的故障诊断与动力学分析

使用六自由度摇摆台模拟0.8 m船载天线使用场景,搭建数据采集平台对故障方位轴承数据进行采集,以Rossler混沌数学模型为基础,结合Duffing方程优点,建立变形Rossler混沌数学模型,将故障信号加入混沌系统并计算其最大Lyapunov指数来识别故障信号,并增加故障频率进行动力学仿真,验证故障频率对船体的影响,为船载天线的故障诊断及实际应用提供一定的理论依据。

船载航行数据记录仪应用问题研究

船载航行数据记录仪能够精准记录船舶航行参数,在事故调查、船队管理等方面具有重要作用。但是在的作用应用中,受船员知识水平、工作疏忽大意等影响,船载航行数据记录仪的作用无法有效发挥。基于此,文章首先对船载航行数据记录仪的系统构成、各部分作用等进行概述,然后分析其应用中的常见问题,最后提出了船载航行数据记录仪应用的建议。

数据挖掘在海上交通特征分析中的应用研究

数据挖掘(Data Mining)就是从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程。而海量的船载AIS信息集合蕴藏着大量的海上交通特征,利用数据挖掘理论与技术,以厦门港主航道的大型船舶AIS信息为对象,从空间、时间、概率分布三个方面,对AIS信息集合蕴藏的海上交通特征中反映船舶航向和航速变化率进行挖掘研究,获得了厦门湾内主航道通航环境空间和时间特性以及航向航速变化率概率分布特点。该研究方法为海量AIS信息研究提供新的思路,利用所挖掘的知识可以分析水域的通航环境,为港口主管部门的通航环境管理等提供理论依据。

用卫星测高和船测重力资料联合反演海洋重力异常

基于多颗卫星最新测高资料联合解算的全球平均海平面和中国近海船测重力异常数据,采用3种方法 (Stokes公式逆运算法、垂线偏差法、最小二乘配置法)分别计算了中国近海及其邻域(0°～40°N,105°～145°E)2′× 2′重力异常,重点对3种方法的优缺点及其计算结果进行了比较和分析。结果表明,在海底地形起伏较为强烈的南 海盆地,与船测重力异常比较,最小二乘配置法(LSC)计算精度较高,达到11.2×10-5ms-2。

卫星测高与船载重力测量数据融合的点质量拟合法

以拟合方差最小为准则,通过点质量法拟合船载重力测量数据,得到点质量大小、埋深等参数。回避点质量法数值求解的不稳定性问题,借鉴移去-恢复技术的思路,利用该参数计算船载重力测量点上的重力异常,并将其在测线上的重力异常中扣除,计算出船载重力残差值。以点质量大小、埋深等参数计算卫星测高重力格网点上重力异常,同样得到测高重力残差值。采用加权最小曲率格网化方法,将船载重力残差值与测高重力残差值格网化,进而恢复由点质量大小、埋深等参数计算格网点处的重力异常,实现卫星测高与船载重力测量数据融合。经国际船载重力测量数据检核,融合后的模型较国际船载重力测量数据的平均偏差在1~2mGal(1Gal=1×10^(-2) m/s^2),标准差约为4mGal。本文的研究方法可为陆地、海岸带区域的多种重力数据的融合、航空重力及卫星重力的向下延拓等问题提供参考。

解弹道方程求解舰炮武器系统射击诸元的数学模型

本文提出了解弹道方程组求解舰炮武器系统射击诸元的较完整的数学模型 ,包括根据目标提前点位置只解一次弹道方程求解相应射击诸元及弹丸飞行时间的方法、修正各种非标准弹道条件和发射舰运动以及偏流等的方法。该方法可以大大减少解弹道方程组求解舰炮武器系统射击诸元的计算量 。

舰炮对岸射击稳定诸元计算方法

对舰炮火控系统计算对岸稳定射击诸元的方法进行了研究 ,分析了存在问题的根本原因 ,提出了正确的计算射击诸元方法。经数值仿真结果表明 ,分析的原因正确 。

舰载雷达数据处理的杂波抑制方法

舰载雷达所处的环境杂波现象比较严重。雷达工程人员发现 ,无论信号处理采用哪些反杂措施 ,雷达数据处理阶段总是或多或少地存在虚假点迹。因此 ,有必要研究如何在数据处理阶段进一步消除杂波干扰。文中分别就数据处理的预处理模块、相关滤波模块、雷达控制模块以及雷达显示控制提出了有效的方法。

基于MEMS传感器的船载天线振动监测系统研究

针对传统结构振动监测系统存在设计复杂、体积大、功耗高等问题,设计一种基于MEMS传感器的船载测控系统天线结构振动监测系统,提出了一种多节点、远距离结构振动监测系统设计方案,并结合振动传感器选型、振动监测系统软件设计和硬件设计三方面进行了研究。该系统可完成对振动信号的实时采集与分析,并已成功应用到船载测控系统天线振动信号检测中,满足系统指标要求,为船载测控系统天线进行故障诊断和维修奠定基础。

船载气象仪对比观测数据的质量评估与分析

对南海南部海域2011年夏季航次调查中两套不同型号船载气象仪获取的对比观测数据进行了分析评估,结果表明该数据完整性较高,差异性较小,具有很好的准确性和可靠性。用t检验和线性回归方法对观测数据的日均值进行相关分析,结论一致:两套观测数据具有极强的相关性,均通过了99.9%的显著性相关检验。但由于仪器布放位置及传感器受周围环境影响等原因,部分要素的观测值存在缺测、"漂移"等现象。

红外警戒系统中的数据互联算法

文中研究了舰载红外警戒系统中的多目标数据互联算法，提出了二维广义扇形相关波门及门限参数的设置方法和红外多目标跟踪中的粗、精互联准则。建立了航迹方位顺序号的概念，讨论了航迹信息的存贮及顺序号的转换方式，定义了用于最近邻准则的统计距离。

运动平台下X波段雷达海面风向反演算法

船载X波段雷达图像中风条纹的完整性因舰船运动而破坏,影响风条纹法反演海面风向准确性,而利用雷达散射截面反演风向不受雷达载体运动的影响。通过建立雷达散射截面与天线照射方向的谐波函数关系,解决了局部遮挡问题,利用预处理后的雷达图像数据,通过最小二乘法拟合出谐波函数的系数,谐波函数的最大峰值点对应的方向就是反演风向相对航向的角度,再根据此时的航向就可以计算出风向。利用实测数据验证海面风向反演算法,并与船载风向标测得的数据进行比对,结果表明,由雷达散射截面反演出的风向与参考风向基本一致。

船载回声测深数据误差识别方法研究——以上海石化海床为例

基于水下地形自然演变的渐变性和连贯性特征,通过统计学聚类分析方法和地统计分析方法构建水下地形Voronoi地形图,可以有效地识别和剔除船载回声测深数据中的"离散"粗差数据;可视化显示的时空Voronoi高程差分布图可以有效地识别误差高程大于冲淤强度的"条带状"误差数据,对"条带状"误差数据识别的灵敏度受地形坡度、冲淤强度和测点密度的影响。虽然时空Voronoi高程差分布图对冲淤强度较大和坡度较大区域的"条带状"误差数据灵敏度有限,但在地形平缓、冲淤强度较弱且测点密度较大的区域,识别效果较好,可以作为船载回声测深数据预处理的有效方法。

舰载连续波测量雷达外引导数据实时处理方法研究

舰载连续波测量雷达是一种动平台外弹道测控装备,由于对目标测量精度高,因此其波束宽度窄,自主捕获能力较弱,需要通过外引导信息辅助进行目标捕获。论文提出了一种快速的外引导数据实时处理方法,对中心提供的地心系下绝对坐标进行剔野外推,再进行坐标转换消除船摇姿态后提供给舰载连续波测量雷达用于目标捕获跟踪。实际应用中,外引导数据通此实时处理方法进行处理后,精度满足雷达捕获要求,能够辅助雷达进行目标捕获跟踪。

基于AIS信息融合的船载航行数据记录再现

研究VDR与AIS信息融合的信息再现,分析VDR和AIS播发的信息及其系统结构,设计了基于AIS信息融合的船载航行数据记录再现系统,并介绍了系统的构成、技术以及功能.

CPU/GPU协同运算技术在舰载警戒雷达实验室模拟仿真中的应用

针对舰载警戒雷达实验室建设雷达模拟仿真过程中模拟数据计算量大、模拟数据类型多、更新速度快及雷达回波显示难的问题,在分析雷达模拟数据处理特点的基础上,介绍了CPU/GPU协同运算技术的基本情况,提出了CPU/GPU协同运算技术在雷达模拟数据生成与回波显示方面的具体应用方法,明确了CPU/GPU协同运算基本流程与各自任务分工,建立了CPU雷达模拟仿真数据组织与生成模型,给出了GPU雷达回波渲染与显示方法,并采用向量元素的遍历查找算法完成雷达回波数据获取和雷达回波纹理数据更新。通过在通用计算机对传统CPU运算和CPU/GPU协同运算两种方法进行仿真,仿真结果证明了这一技术应用的可行性与先进性,这种技术的应用对于提高舰载警戒雷达模拟仿真效率与逼真度有着重要意义。