不同形状风帆的风洞试验

为研究风帆助航技术,选取6种形状的风帆,利用某大学的低速风洞实验室对其进行风洞测力试验,获得相应的空气动力学特性.结果表明,圆弧形风帆空气动力性能比较优良,操作简便,比较适合安装在现代大型船舶上.     

19世纪中期中国最大木质风帆战船“耆英”号研究

近代以来,战船成为展示国家综合实力的标志。鸦片战争前后,由于海战的失败和中西军事技术“代差”的刺激,闽粤省份的官员兴起购买与仿制西洋船炮的热潮。广东官方自制的一艘广船与福船的结合型“耆英”号木质风帆战船,排水量约700吨,尺量等同于英国同期五六级战船。该船是1846～1848年间唯一有记载的、长度最大、自行从中国出发绕非洲好望角驶入大西洋的中式帆船。同时,它也是有史以来首艘抵达美国、英国的中国船只,英美民众对其称誉有加。由于晚清综合实力较弱以及诸多社会和技术条件的制约,与同期侵华英国风帆战船和明轮船相比,“耆英”号木质风帆战船仅是船体庞大、抗沉性和操纵性好,而其坚固性、导航、航速等性能落后于英国战船。     

串联型稳压电源质量指标的计算

本文提出了用方框图分析法分析计算串联型稳压电源质量指标的方法。以基本串联型稳压电路为例,分析计算了稳压系数、输出电阻等质量指标。由于方柜图法本身的特点,在定量计算的同时还清楚的披露出了电压调整过程的物理本质。最后又指出,串联型稳压电路实际上是一个具有深度负反馈的多级直接耦合放大器,从而得出了估算该稳压电路质量指标的简便方法。     

骑浪/横甩薄弱性衡准的评估方法

针对目前国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)正在讨论制定的第二代完整稳性衡准草案中的骑浪/横甩这一稳性失效模式，研究第二层薄弱性衡准评估方法.基于波浪理论计算波浪纵荡力，运用Melnikov方法预报骑浪临界值，采用数值分析方法求解推力和阻力平衡方程，开发骑浪/横甩第二层薄弱性衡准的计算程序.结果表明，C11集装箱船计算结果与IMO给出的参考值相差3%.该方法可为建立新一代完整稳性的衡准技术框架提供参考.     

波浪中船舶大幅度横摇运动稳性变化的理论计算方法

在对波浪中船舶横摇稳性特点分析的基础上,提出一种计算船舶大倾角横摇稳性力臂的新方法.在计算每个横剖面左右侧浸深时,考虑船舶在随浪中运动由于首尾不对称造成的纵倾对其浸深及大倾角横摇稳性的影响,根据波浪中重力与浮力平衡、纵倾力矩之和为零这两个条件求取横摇稳性力臂值.为验证本方法,以散货船SWAKOP为例,利用Matlab数学工具语言对其进行计算研究,计算结果显示波浪中船舶大幅度横摇运动对其稳性的变化影响较大,与航海实践相符,同时也表明所提出的这种计算方法是合理和可靠的.     

散装谷物船稳性的快速核算方法

为高效简捷地解决散装谷物船(简称散粮船)的稳性核算问题,依据SOLAS 1974(《1974年国际海上人命安全公约》),运用Excel编制散粮船的稳性核算程式,实现船舶稳性校核.该计算程式具有自动查表和自动内插计算功能以及简单的逻辑判断功能,即可根据给定的条件,判断某项数据能否被引用,并能通过运算和判断直接给出结论,如改变或调整货物装载方案,立刻得出是否满足要求的结论.实例表明该方法具有普遍的适用性,简单且易于操作.     

单点搁浅船随潮位变化的稳性和浮性参数计算

为使搁浅船能及时、正确地采取应急预案,根据单点搁浅船随潮位的升降表现为其搁浅点水位垂向升降的特征,依据船舶静力学原理,推导随潮位升降的船舶平均吃水、初稳心高度、搁坐力、横倾角、吃水差、艏艉吃水等参数变化率的计算公式.计算实例及计算结果分析表明:该计算方法在预报或评估单点搁浅船随潮位升降产生的对其稳性和浮性参数的影响具有应用价值.     

散装谷物船舶稳性计算公式中若干数值的求证

近几年来,因国际上有关散装谷物船舶稳性的计算方法,在许多国际公约及规定中没有说明其计算公式以及公式中一些数值的由来,所以有必要对公式中的许多理论数值进行研究。本文较全面地从理论上推导与求证了《1974 SOLAS》、《1969等效条例》、《1960SOLAS》及澳大利亚、加拿大、美国、日本等国际文件及国家规定中有关散装谷物船舶剩余动稳性计算;航行于遮蔽水域中的散装谷物船舶的稳性计算及添注漏斗内的谷物流动对稳性的影响等计算公式中的若干理论数值,可供有关同志进一步学习和研究散装谷物船舶稳性时的参考。     

空船压载状态优化计算的数学模型

为实现船舶节能增效的目标,在满足船舶浮态、稳性和纵强度要求下,提出一种空船优化压载状态的算法,建立空船压载状态多目标优化计算的通用非线性数学模型.基于通用优化模型求解软件LINGO和散货船装载软件SEACOS,通过一个完整计算实例验证算法和模型.此项研究表明,该方法可在确保船舶安全的前提下,减少船舶在空船压载航行时的水下阻力,改善船舶耐波性,延长船舶使用寿命,具有实用价值.     

载荷变动对船舶稳性高度的影响及其计算方法

论述了载荷变动对船舶稳性高度的影响，提出了简便准确的计算方法，指出了《船舶货运》等教科书中关于少量载荷变动对稳性的影响及在定义、计算方法上存在的问题。若按这些书中的近似计算公式计算，在某些情况下甚至会得出相反的结论，从而会影响航行安全     

帆型对帆船帆翼空气动力特性影响研究

为了比较帆船比赛中不同帆型时帆翼推进能力,利用数值模拟方法对同一面帆翼两种典型的帆型的帆翼空气动力进行了比较。研究发现：拱度较大的帆翼其升力系数较大,对于提高帆船速度有利,但是其压力中心增加,其倾斜力矩也增加了。综合考虑帆船整体行驶性能情况下,一般大风时使用拱度较小的帆翼,小风时使用拱度较大的帆翼。研究结果为运动员比赛操作帆船过程中根据不同风况进行有利航行的帆翼调整提供了科学依据,为双帆或多帆帆船前帆调整提供指导。     

基于灰云和改进AHP的港口船舶应急疏散模型

为科学有效地制定大风天气下港口船舶应急疏散方案,降低疏散风险,建立基于灰云和改进层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的船舶应急疏散模型。该方法用灰云模型取代传统的白化权函数,能有效反映疏散优先级信息的模糊性和随机性。采用三标度法构造判断矩阵,确定指标权重,指标权重计算过程被简化。根据船舶综合聚类结果将其归入预先设定的级别中,同一级别船舶疏散顺序依据具体情况确定。对天津港某港区24艘靠泊船进行模拟计算,结果验证了该模型的有效性。     

内河观光船撞桥风险评估及应用

为提高内河观光船航行安全性,降低撞桥灾难性事故发生的风险水平,基于AASHTO模型进行船撞桥概率预报,分析撞击力对船首结构安全和船舶大倾角稳性的影响,提出船撞桥风险评估方法.应用该方法对某内河观光船撞桥风险进行评估,并讨论船速和桥墩防撞装置变形系数对船首结构安全和船舶大倾角稳性的影响.结果表明:船舶通过桥区水域时,若适当降低航速,可避免由撞桥导致的船舶倾覆事故的发生;增设弹性或柔性防撞装置,增加防撞装置变形系数,可减少船舶结构损坏程度,避免船舶倾覆.评估方法合理,结论可供内河观光船安全航行参考.     

一种基于DBSCAN的船舶会遇实时识别方法

针对海上交通监控中船舶数量众多,且对具有潜在碰撞危险的船舶识别效率不高的问题,提出一种基于DBSCAN(带噪声的基于密度的空间聚类)的船舶会遇实时识别方法。根据海上交通风险监控的研究需求,分析船舶会遇局面的定义。运用墨卡托算法计算船舶之间的距离,采用DBSCAN算法进行船舶会遇聚类识别。基于浙江舟山群岛西南海域航行船舶的AIS数据,对设置不同船舶会遇距离的试验结果进行比较分析,结果表明:当船舶会遇距离为1 n mile时,可以将56艘船划分为7个会遇船舶类,占船舶总数的32.1%,每个会遇船舶类包括2~3艘船。将该方法运用到实际海上交通监控中,可对每个会遇船舶类中的船舶航行动态进行重点关注,降低海上交通监控人员的工作负担,提高海上交通监控的效率。     

基于显著图融合的高分四号卫星光学遥感图像多运动舰船检测方法

高分四号（GF-4）卫星是目前世界上分辨率最高的静止轨道光学遥感卫星,它具有高时间分辨率、高空间分辨率和大成像幅宽等优点,可对指定区域进行连续观测。提出一种适用于GF-4卫星光学遥感图像的多运动舰船检测方法。首先,对遥感图像进行中值滤波去噪和非线性灰度拉伸;然后,通过谱残差法提取显著图;最后,使用基于加权Dempster-Shafer证据理论的图像融合方法对显著图进行融合处理后,进行舰船检测。GF-4卫星遥感图像真实数据的实验表明,本文所提方法能够对GF-4卫星光学遥感图像进行快速、准确的多运动舰船检测。     

运力供需失衡时集装箱班轮航线配船优化

在可预见的未来一段时期内,航运市场运力供需失衡会呈现常态化,集装箱运力供给会长期大于运力需求,是否减速航行和闲置运力成为航运企业的关键决策.基于这一行业发展背景,以航速和运营船舶数量为决策变量,构建运力过剩时集装箱班轮航线运力配置数学优化模型.结合问题的特性开发禁忌搜索算法,对模型进行求解.基于实际航线的大规模数值算例进行试验.试验结果显示模型及算法有效,表明该模型和算法对运力供需失衡时运力配置决策具有借鉴意义.     

GPS辅助姿态计算的捷联陀螺罗经实现

为给船舶提供可靠的航向信息,提高系统集成化及数字化程度,降低设计成本及机械复杂度,提出利用四元数法对GPS及捷联惯性器件输出的数据进行解算,设计基于捷联惯导系统姿态计算的免施矩罗经方法.通过分析以GPS及捷联惯性器件数据确定初始姿态矩阵、利用罗经法进行精对准及修正角速率计算、惯性器件数据坐标系转换、角增量计算、四元数更新、姿态矩阵更新、姿态计算等系列算法,给出用串口采集及处理GPS数据和微惯性器件数据的方案,设计算法实现的软件流程.仿真分析表明,系统启动时间短,输出结果稳定,误差在商船允许范围内,虚拟仪表显示实时、准确.