基于OPC-UA的舰船智能化标准通信协议研究及展望

舰艇智能化、无人化已经成为当前发展的重要方向。本文总结现有现场总线现状及其发展趋势,提出基于OPC-UA开展舰船标准化通信协议研究的思路。分析了舰船智能化通信协议的发展需求,结合OPC-UA通信协议相关特征的分析,论证了技术路径的适用性、可行性和先进性。为推动舰船智能化发展提供相关解决方案。

运动状态下舰船本体X波段RCS统计特征分析

[目的]为明确舰船运动对实船雷达散射截面(RCS)测量统计结果干扰的情况,开展各种运动状态下舰船本体X波段RCS的统计特征分析。[方法]构建低海况运动状态下舰船本体动态RCS仿真方法,以DTMB 5415水面舰船标准模型为基础,构建水动力仿真和电磁散射统一模型,获取在水平入射方向上X波段雷达波探测的舰船动态RCS数据,分析统计时间、海况、航速和浪向角对RCS统计特征的影响边界及影响规律。[结果]舰船本体动态RCS统计特征与静止状态下的存在差别;在低海况下,舰船总的RCS特征值受海况、航速及浪向角的影响范围在0.9 dB以内;舰船特征方向上的RCS对浪向角变化的较为敏感,并随着海况的增加逐渐降低。[结论]研究成果有助于掌握舰船运动对实船RCS测量统计特性的干扰情况,可为实船RCS测量工况的选择提供支撑。

舰船电气装备测试性标准初探

舰船电气装备的功能结构日益复杂,对其维修保障性能提出了更高的要求。为了减少舰船电气装备故障维修时间、降低全寿命周期费用,开展舰船电气装备的测试性标准研究至关重要。针对现有测试性标准可操作性不强、不配套、不明确等问题,在对国内外相关文献的研究基础上,结合舰船电气装备测试性设计研究现状,提出了制定舰船电气装备测试性标准的可行性建议,强调了故障诊断理论及测试性建模的重要性,为后续测试性标准化研究提供参考。

基于CFD方法的舰船摇荡响应幅值算子计算

将白噪声技术引入到数值造波领域,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法实现了基于白噪声波谱的舰船摇荡响应幅值算子的求取,计算结果与荷兰代尔夫特理工大学(Delft University Technology,DUT)相同傅汝德数下规则波船模水池试验结果进行比对,效果良好,有效地克服了传统上计算舰船摇荡响应幅值算子方法中效率低和精度差等不足,拓宽了舰船摇荡响应幅值算子的求取途径。

船联网工程标准体系研究

船联网标准体系建设是船联网工程建设的关键,也是解决船联网顶层设计问题的需要。本文在对国内外标准化体系建设现状进行分析及阐述标准体系构建的原则、目标的基础上,从三维空间模型及层次结构图的角度,提出了船联网标准体系建设框架,涵盖货物、船舶、航道、港口、船员、应急及其他等七大船联网业务应用场景,提供标准体系表编制内容表。研究成果能为船联网标准体系的建设提供参考及保障。

大型船舶分段焊接智能车间标准体系研究

文章介绍了大型船舶分段焊接智能车间的内涵及其标准体系研究现状,构建了大型船舶分段焊接智能车间的标准体系,阐述了该标准体系各部分的基本内容。大型船舶分段焊接智能车间的标准体系的研究为船舶企业分段焊接智能车间的建设提供了基础平台。

数字化技术在造船业中的应用

"十五"、"十一五"期间,江南造船集团在船舶的"数字化设计、数字化建造、数字化管理"[1]三个能力的建设方面取得了长足的进步,目前,已经确立了以船舶三维模型为核心,基于信息标准化共享平台,实现主体业务数据流全面整合贯通的明确目标。以全新船厂建设为契机并通过有效和全方位的内外协作,建立覆盖造船完整生命周期、具有现代化造船模式特征的自主装配式数字化造船系统。

拖曳水池船模阻力校准技术研究

以国内某拖曳水池船模阻力校准为应用示范,提出拖曳水池船模阻力精确校准方法。首先,研究建立阻力标准模型,并将国际拖曳水池会议(ITTC)介绍的重复性试验拓展至不等精度的多组试验,以加权算术平均值作为测量结果的最佳估计,确定精确的船模阻力基准数据。其次,开展船模阻力总阻力系数不确定度的分析,并结合二因次换算法,提出基于"测量不确定度表示指南"(GUM)的总阻力系数不确定度评估方法。最后,利用与国内水池船模阻力的比对而获取修正值,实现船模阻力参量的校准;同时,开展国际比对,进一步验证了拖曳水池船模阻力精确校准方法的可操作性和合理性。

关于舰艇油耗标准预测方法研究

舰艇油耗标准是舰艇部队的一项重要基础数据,正确地对舰艇油耗标准进行预测,是确定舰艇油耗标准的主要依据。由于舰艇油耗数据具有较明显的小样本特征,当部分数据异常,离散程度大时,传统方法预测的可信度就大大降低。针对现有方法在舰艇油耗标准预测中的局限性,设计实现了一种基于数据距离和灰关联度的舰艇油耗标准预测方法。首先通过设置数据距离的多级异常参数,实现异常数据的按层级分离;然后通过设置最小距离修正系数和最大距离修正系数,改进灰色距离测度法,实现油耗标准的预测。结果表明,通过修正最小距离的灰色距离测度法获得的油耗标准预测值,能体现舰艇的实际油耗,具有较高的可信度和准确度。对比分析证明了上述方法的有效性和合理性。

标准船模的CFD多维度仿真与拖曳水池试验对比

针对CFD在不同计算模型下计算结果的精度问题,对1艘标准船模建立不同网格密度、不同Y+、以及不同湍流模型下的计算模型,得到不同维度下的计算结果,复合航次试验结果表明,网格密度、近壁面Y+、以及湍流模型对计算结果有较大影响,k-ε、k-ω,以及SST湍流模型的最大误差分别为2.41%、5.36%和3.65%,k-ε和SST湍流模型的部分结果与试验结果贴合度极高,说表明通过合理设置仿真模型,可以有效提高计算精度;通过复合航次试验,能够有效降低试验误差。

基于GERT网络改进算法的某型船舶制造周期问题研究

针对船舶制造周期的估计和控制问题,将灰色系统中的区间灰数引入到GERT网络的求解过程,采用经过改进后的标准区间灰数对网络流参数进行改进,从而得到项目周期的改进计算,以巴拿马型散货船的制造过程为例对船舶制造的成功概率与完成时间问题进行研究,展示了其在船舶订货周期控制中的实用性和适用性。

舰船型号标准化工作研究与工程应用

在舰船型号设计及工业建造快速发展的新形势下,加快舰船型号标准化建设迫在眉睫。针对此问题,本文从舰船型号标准化工作的基本要求、主要问题、工程应用与建议等几个方面,阐述了舰船型号标准化发展的现状与标准化工作的工程应用实例等情况。

基于DDS舰载火控系统通信

针对舰载火控系统通信需求,提出基于DDS的舰载火控体系结构,实现了系统松耦合,同时满足了实时性要求。通过发布订阅服务的设计,基于默认QoS策略,分别使用内置数据类型和自定义数据类型实现舰载火控系统的发布订阅功能。通过可靠性QoS策略的配置分析其对系统实时性和可靠性的影响。测试结果表明,DDS在舰载火控系统中有广阔的应用前景。

舰船综合仿真标准体系探究

针对目前国内外仿真标准缺乏和零乱的现状对舰船综合仿真标准体系进行深入分析和研究,首先分析了国内外现状、我国舰船仿真领域的不足和仿真标准发展需求,接着对舰船综合仿真标准体系的技术思路、研究方法等做了初步性的探索,建立了舰船综合仿真技术参考模型,并据此初步建立了舰船综合仿真系统标准体系框架,用以指导制定具体的标准。

基于STEP标准的船舶工程数据共享研究

本文介绍了在船舶设计和船舶工程研究等多个应用系统中 ,基于STEP标准的集成产品数据共享环境的基本结构。集成产品信息模型是集成产品数据共享环境的模型 ,其中目前有的信息模型STEP标准还不能支持 ,如 :CFD ,需要从几个相关的应用协议和集成资源扩展而来。本文最后从共享产品数据库的建立和访问两方面概要阐述了信息共享的实现。

船模快速性试验的分析计算系统及其应用

介绍交通部上海船舶运输科学研究所最近开发的船模快速性试验分析计算程序系统。该系统是在原ＶＡＸ机上使用的３套计算机程序基础上发展而来的，具有精度高、程序中各种选择可灵活组合、拟合插值量与试验点值之间的偏差和标准差可显示等特点。因此该系统比以往使用的计算程序更能适合船模试验委托方所提出的种种要求，是一个比较理想的程序系统。作为系统的应用，给出了阻力、敞水、自航中试验点处的标准差，其值可作为快速性试验在计算阶段引起的不确定度基础。另外用４条船为例，考察了计算中因不同选择引起的结果差异。本系统还能作为快速性预报应用软件中的一个功能模块。

船舶航行规范化安全评估技术与相对风险评估模型

在总结和分析规范化安全评估在船舶航行安全工作中应用的基础上,提出了基于隶属度函数的相对风险评估模型,并将该模型具体应用到上海港引航作业的安全评估工作中.结果表明该模型有利于解决航运单位对于船舶航行情况的风险评估问题.

京杭运河运输船舶标准船型主尺度系列制定

本文阐述了“京杭运河运输船舶标准船型主尺度系列”涉及的船型范围、主尺度系列制定的原则和方法等。该尺度系列的制定及实施，为促进船舶技术进步，促进内河航运可持续发展，具有十分重要的意义。

考虑船间干扰的双船操纵运动预报

选取DTMB5512和KCS船舶模型为研究对象,使用RANS方法进行双船相互干扰的数值模拟,并使用MMG模型和标准LOS方法(视线法)进行双船操纵运动的研究。通过网格敏感性分析验证了数值方法的可靠性。在静水中进行了不同航速、横向间距和纵向间距下船间干扰的CFD模拟,得到水动力干扰力和力矩。使用MMG模型分别进行了DTMB5512和KCS的回转运动模拟,并和试验结果进行比较。基于计算结果,应用标准LOS方法,建立了双船MMG模型。将DTMB5512和KCS分别设置为引导船和跟随船,并将首向角作为控制目标进行轨迹跟踪控制,得到不同航速、横向间距和纵向间距时双船操纵运动规律。