基于主成分分析的船舶操纵性综合评价

针对船舶操纵性评价过程中存在的评价指标权重确定主观性强和分配不统一等问题,提出一种基于主成分分析(principal component analysis, PCA)的船舶操纵性综合评价方法。该方法以国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)船舶操纵性指标为基准,根据操纵性指标的主成分贡献率确定指标权重,客观地算出船舶操纵性综合评价值。通过对8艘船的操纵性试验数据进行分析计算,得到每艘船的船舶操纵性综合评价值。结果表明,该方法不仅在理论上科学、客观,而且在实际应用中简单、可靠,有助于提高船舶操纵性综合评价的客观性。     

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。     

MRNS-9000型航海雷达模拟器船型编辑功能的开发

船舶操纵模拟器用于航道、港口开发已是当前先进而有效的手段。本文对“海河通航标准研究”课题在MRNS-9000型航海雷达模拟器上所进行的船型拟合工作作了概述,并提出了在航海雷达模拟器上拟合船舶数学模型时所采用的主要依据,即利用船舶操纵性标准、与在航船舶操纵行为密切相关的标准同船舶数学模型进行拟合。目前,此法已成功地用于“海河通航标准研究”这一课题中。同时,作者对船舶航行时受风力影响的问题也提出了看法。     

基于Elman网络的船舶运动模型辨识

为寻求一种简便的船舶运动模型辨识方法,根据船舶动力学与运动学基本方程的结构形式,建立一种基于Elman神经网络的辨识模型,给出网络结构的选取和确定方法.以载质量为5万t的散货船为例,利用国际海事组织要求的几个典型的船舶操纵试验数据对网络进行训练,计算权值矩阵,获得该船舶可用于船舶操纵性分析的神经网络模型.将网络计算结果代入船舶运动学方程进行船舶航迹仿真,并与试验航迹数据进行对比,验证网络模型的精确性.比较仿真验证结果和试验数据可知,该网络模型能基本反映被辨识船舶的动态特性,验证其有效性和准确性.     

自动避让系统计算原理

为了船舶安全航行,减少碰撞海事损失以及减轻驾驶人员的工作负担,本文探讨了在互见情况下实现船舶自动避让所需的运算基本原理,具体计算了相遇来船的航向、航速、首向线交角、最小会船距离及时间、碰撞危险的判断、避让转向角和避让航速等问题。运用本文所述的计算程序,将其换译成电子计算机源程序存入计算机内,与雷达租自动操舵仪配合使用,便可实现上述情况的船舶自动避让。     

船舶回转避让计算原理

根据船舶操纵性能的操纵性指数K、T,经过数学处理可以得到当本船回转时描述重心运动轨迹的一个近似公式ρ(θ-φ)=λ。在同一极坐标下,运用两次雷达观测的结果还可以推得一个他船航线方程式ρsin(θ C) D=0。从而,我们能够导出一些船舶碰撞危险的判断方法和确定船舶最晚施舵点的时刻,以便避碰计算机程序的编制。     

无人船碰撞相关的责任

为明确无人船的“无人”特征对无人船碰撞相关责任的影响,对船员的避碰责任、船舶间的避让责任以及碰撞后的责任等问题进行研究。结论表明：岸基操控人员与船员在空间位置和配员数量方面的差异,使得需要对良好船艺的评价标准作出相应的改变;若将无人船一刀切地识别为失去控制的船舶或操纵能力受限制的船舶,则不能满足无人船的发展需要;由于无人船技术因素的介入,无人船发生碰撞后可能涉及的侵权责任、救助责任或刑事责任在主体、管辖等方面将面临不同程度的变化。为应对无人船碰撞相关责任问题,建议从明确无人船和岸基操控人员的法律地位、调整国际海事条约的规定、建立针对无人船的约束机制等方面入手。     

基于任务要求的海警船船型论证

为使海警船性能满足新形势的要求,建立以满足任务要求且使单位投资与使用成本最低为目标的海警船船型论证模型.利用回归分析方法找到船舶主尺度的变化规律和船舶主要要素对投资与使用成本的影响规律.利用该模型可以实现对船舶主尺度的优化.以一艘设计排水量为4 500 t的海警船为例进行船型论证,并将论证结果与国外类似船舶进行比较,分析差异及差异产生的原因.结果验证了该模型的合理性与实用性,表明该模型能够为海警船的论证选型提供决策支持.     

图像处理与神经网络识别技术在船舶分类中的应用

应用图像处理和神经网络技术,提出一种基于静态照片对船舶进行分类的方法.首先通过图像处理技术对照片提取特征,然后将这些特征作为多层前向神经网络的输入,该神经网络用BP算法(反向传播算法)来进行,由该神经网络将照片中的船只分为大型船、中型船、小型船等3类.用真实的船的尺寸作实验,实验结果证明了该方法的有效性.另外,提出一种识别船舶类型的方法,用户可以通过GUI进行模拟实验.最后,讨论海上值班系统的研究现状.研究的目的是将图像处理技术集成到传统的船舶导航设备中.     

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。     

复杂水域慎思型避碰轨迹规划

为解决复杂水域的船舶自主避碰问题,提出一种基于A~*算法的慎思型避碰轨迹规划算法,旨在满足船舶操纵性约束、静态与动态障碍物约束和《国际海上避碰规则》(International Regulations for Preventing Collisions at Sea,COLREGs)约束下,规划出一条最经济的航行轨迹。通过无人三体船自主避碰试验和模拟试验,验证算法的有效性,具有较高的参考价值。     

基于多系数保角变换法的船舶垂荡纵摇运动仿真

为给航海模拟器建立实用可靠的船舶在波浪中运动的数学模型,基于二维线性势流理论,采用多系数保角变换法对每个船舶横剖面进行高精度拟合,计算各个横剖面的水动力系数和波浪激励力,利用Visual Studio自主开发出船舶在规则波中的纵向运动数值模拟程序。为验证这个数值模拟程序的可靠性,对S175集装箱船在迎浪中运动的幅值响应因子(response amplitude operator, RAO)进行数值计算。结果表明:当弗劳德数为0.275时,RAO计算结果在大部分频率范围内与试验结果吻合良好。因此,这个数值模拟程序能准确地对船舶在波浪中的运动时历进行仿真。     

基于PowerLogic系统构架的船舶自动化电站监控系统

为了有效地管理和监控船舶电站的工作状态,提高电站的稳定性和可靠性,采用施耐德PowerLogic系统构架组建船舶电站监控系统,实现船舶电站监管控一体化.设计触摸屏监视界面、电能质量分析界面和Web远程监视界面,并设计监控系统的控制电路.整个监控系统的以太网与现场总线通信程序采用PLC实现.在交流380 V/50 Hz船...     

船舶最佳货载的确定方法

杂货船对轻重货如何搭配而使得运费收入最高这一问题,在理论上没有受到应有的重视。有的书本虽然讨论到,但还存在许多问题。本文将从实际出发,运用线性规划对偶原理,给出一种理论上可靠的确定船舶最佳货载的具体方法。     

模拟高原训练及研究进展(综述)

应用献资料法，对当今国际主要的模拟高原训练的方法-间歇训练法和高佳低训法的生物学效应和所用器材进行了归纳和探讨。指出模拟高原训练法是能够避免高原训练弊端，最大程度激发机体生理潜能，提高运动员竞技水平的有效方法，模拟高原训练的器材按照结构和使用特点分为压力舱式和面罩式两类。     

船舶虚拟漫游

为实现船舶的虚拟漫游,基于图形、图像的建模和绘制在虚拟造船以及船舶漫游上的应用特点、方法和模式,通过运用Creator和Vega软件,并集成其他船舶设计软件的数字化数据应用于船舶设计,采用混合建模方法在大场景中实现局部的绘制和交互.该方法利用游戏引擎设计的场景,实现多人在同一平台上互动;通过模拟船舶的各种命令,使轮机部船员和驾驶台船员的协调训练获得虚拟实现.该方法可为船用设备的交互动作提供工作空间的直接数据,为船舶设计的优化提供视觉上的判断.     

基于相对全变分的复杂背景SAR图像舰船尾迹检测

SAR图像舰船尾迹检测不仅能够反演运动舰船的航速航向信息,也有助于发现图像中弱小的舰船目标。现有的舰船尾迹检测方法对于简单背景SAR图像的检测效果较好,但复杂背景下的检测效果难以满足使用要求。提出一种基于能量泛函极小化的复杂背景SAR图像舰船尾迹检测方法。该方法采用相对全变分技术将图像分解为包含舰船尾迹的光滑成分和海背景纹理成分,通过剪切波变换高频系数重构增强光滑成分,再通过Radon变换检测光滑成分中的尾迹线。比对实验结果表明,本文所提方法对于复杂背景SAR图像的舰船尾迹检测效果明显优于现有的方法。     

小水线面双体船性能初探

小水线面双体船因其优异的耐波性能而成为当前重要的高性能船型之一。本文概述了小水线面双体船的发展进程和国内外的研究状况 ,重点分析了小水线面双体船在快速性、耐波性等水动力性能和结构设计上的特点 ,以期能给我国高性能船型尤其是小水线面双体船的开发提供参考。