基于WebGIS的AIS船舶信息与气象自动站联动应用显示

AIS是集船舶导航、避碰、海事监管于一体的现代化无线电系统,在水上交通领域发挥着重要作用。大连气象信息中心技术人员通过访问WebAPI获取船讯网AIS数据,对AIS船舶数据信息进行数据分析与挖掘,并整合应用到大连气象局业务内网WebGIS平台,实现了船舶信息的动态显示和分类显示。该功能的实施,为更好地服务大连海洋气象预报业务提供了强大的支持平台。     

机械故障监测系统的研究

研究了机械故障自动监测系统的信号解调 ,介绍了相应监测系统的设计 ,讨论了从串行通信的角度进行数据传送的实现方法。     

齿轮传动链故障监测系统的信号分析和研究

研究了故障监测系统和故障信息的调制和解调,根据有限长度调制信号的初相位,相位差及相位调制量,对机械故障进行实时监测,针对齿轮箱故障诊断和相应监测系统的设计应用,实现了远程对调相信号的解调和相位调制信号的提取,解决了PLC和微机齿轮传动链故障监测系统的数据监测,系统抗干扰及数据通讯中的一些问题。     

金属介质中声载波信号传输系统设计

针对电磁干扰和屏蔽等复杂环境下的无线通信难问题,设计了一种以超声波为信息传输载体,以金属介质为信息传输信道的通信系统。系统以FPGA为2FSK信号调制解调系统的核心,利用高频升压芯片和场效应管设计了声波发射驱动电路。在分析了阻抗匹配特性后,设计了接收端放大电路和带通滤波电路,对信号进行调理。测试结果表明,该系统能实现较低速率的信号传输,验证了利用超声波在金属介质中进行通信的可行性。     

基于QPSK调制的扩频系统MATLAB仿真

扩展频谱通信技术是现代通信技术的热点之一,是一种非常重要的抗干扰通信技术,因为其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽,从而能达到抗干扰的目的。本文对QPSK直接扩频通信系统进行了研究。介绍了QPSK扩频调制解调原理,通过MATLAB编程完成QPSK扩频通信系统调制解调系统的仿真,完成了误码率仿真,为直接序列扩频通信系统奠定了基础。     

针对 3×3 耦合器幅相非对称的光纤水听器解调方法

基于3×3耦合器法的光纤水听器解调容易受耦合器分光比非理想对称特性影响,导致水听器解调结果及测量信号不准确。为解决实际中3×3耦合器普遍存在的幅度、相位非对称引入的解调偏差问题,提出基于微分交叉相乘的干涉信号幅度和相位修正解调方法。通过对三路非对称干涉信号进行两两最小二乘椭圆拟合,得到干涉信号的实际幅度和相位参数,经去直流、归一化消除幅度不对称,并将所得包含非对称相位信息的信号两两微分交叉相乘,经三角函数变换解算信号相位及其修正系数,从而实现对光纤水听器输出信号的准确解调。仿真对比了本文方法和仅考虑幅度非对称情况的解调结果,并分析比较了两种处理方法随声信号频率、幅值变化的解调误差,前者得到接近理想信号波形的解调结果和更小的解调误差。依托消声水池开展了光纤水听器解调实验,在5～30 kHz频率范围对解调方法进行了对比验证,证明了本文解调方法的有效性和稳定性。     

EMD的LabVIEW实现及其在滚动轴承故障信号分析中的应用

通过对图形化编程软件LabVIEW的二次开发实现了经验模态分解(EMD)算法,为利用LabVIEW构建振动信号分析系统提供了有利分析工具。根据滚动轴承故障产生机理和故障信号的振动特点,将此方法运用到对轴承故障信号的分解上,对分解出的高频本征模函数(IMF)做包络解调从而提取出故障信息,并通过对实际故障轴承数据的分析验证了此方法的有效性。     

基于EMD与自相关的能量算子解调机械故障诊断

针对在强噪声背景下早期轴承故障振动信号的非线性,非平稳性以及信号出现的复杂调制现象,提出一种基于EMD与自相关函数相结合的能量算子解调故障诊断方法。该方法首先根据信号的小波包熵值对信号小波包降噪,而后降噪信号进行EMD分解,提取相关度最大的IMF分量进行自相关函数分析的方法进一步抑制噪声对提取特征频率的干扰,然后对降噪处理过的信号进行能量算子解调,从而实现提取轴承的故障信号的幅值和频率信息。对机械故障振动信号进行实验分析表明,相对于单纯的小波包分析预处理存在的降噪效果不理想以及普通Hilbert解调法的运算精度满足不了诊断需求的情况,该方法能够有效解调出故障频率信息,以实现对故障类别的推断。     

一种内河船舶监控通信系统的设计与实施

为有效解决内河船舶的监控管理问题而研发的内河船舶监控通信系统包括GPS卫星、监控中心、中转基站服务器、安装在船舶上的嵌入式船载远程终端.船载远程终端接收GPS卫星发送的信号,确定船舶的实时地理位置,通过中转基站将信息发送到处于岸基的监控中心,由监控中心的通信子系统、监控子系统、GIS子系统等进行一系列协同数据传送、分析、处理后向船载远程终端发出预警信息,示意船舶正处于危险区域,提醒船员做好防范工作,确保安全通过危险区域.该系统实现了对内河船舶的航行路线、航行速度、内部系统等进行实时监控管理,且能够对内河船舶发出预警信息,进一步提高了内河船舶航行的安全性.     

基于软件无线电的RFID解调方法研究

提出了一种基于软件无线电的RFID解调方法。该方法采用非相干解调技术实现了RFID调制信号的解调。与相干解调技术相比,该方法具有原理简单,在解调过程中无需恢复载波等优点。仿真结果表明,该方法对2ASK和2FSK信号达到很好的解调效果。     

基于多模型融合的内河船舶航行轨迹预测方法

内河航运是现代综合运输体系的重要组成部分,实时和高精度的船舶轨迹预测方法能够有效规避水上交通事故、增强船舶自动化与智能化监管能力。针对现有内河船舶轨迹预测方法精度不高的问题,以提高船舶轨迹短期预测精度为目标,综合使用待测船舶近期船舶自动识别系统(AIS)数据和历史AIS数据,基于轨迹与航速和航向间的内在联系以及内河航道特点,构建了面向航速和航向预测的时域卷积网络模型、船舶轨迹动力学方程模型、自适应双隐层径向基函数网络等模型,提出了基于多模型融合的船舶轨迹预测方法。实验结果表明,所提方法轨迹预测精度有明显提高,并能满足实时性要求。     

北斗导航通讯技术在海事监控中的应用与展望

本文主要介绍了我国北斗导航通讯系统的工作原理及流程,同时还指出了它的应用优势,进而阐明了北斗导航通讯系统在海洋海事管理中的应用功能。并结合实际具体介绍了该系统在通航监管,海事搜救,船舶避碰,海事调查等方面的应用情况。北斗系统在海洋海事调查及管理工作中有广泛的应用前景。     

基于单片机的超声波液位测量系统

介绍了超声波液位测量系统的工作原理和系统框图，给出了详细的超声波发射电路和环境温度采样电路。通过对接收信号采取一系列有效的处理方法：首先对接收信号采取STC(灵敏度时间控制)方式进行信号放大，接着对信号进行线性包络检波，最后采用微分电路和零点交叉检测，生成输出信号，基本上消隐了测量盲区和时间检测误差，并进行了温度补偿计算。采用模块化方式设计系统软件，成功地研制了基于单片机的超声波液位智能测量系统。实测表明，系统具有较高的测量精度和较强的适应性。     

一种波浪监测系统的硬件设计

海洋状态的实时信息,如海浪波高、方向和周期等海流参数,对于海岸保护、离岸海上活动如钻井平台或船只都具有重要的意义。文章介绍的WaMoS可用于遥控测量海况及表面海流参数。该系统可根据航海的X-波段雷达的信号进行交通控制和导航。     

基于EMD和Hilbert解调的齿轮箱故障诊断

针对复杂的齿轮箱振动信号难以提取出故障特征频率的问题,提出了一种将希尔伯特包络解调技术与经验模式分解(EMD)相结合的分析方法。首先对齿轮箱的故障信号进行了EMD分解,得到了本征模态函数(IMF分量),再对IMF分量进行了包络解调,得到了其调制信号,结合调制信号的频率成分可初步判断出齿轮箱中出现故障的齿轮;然后根据IMF分量与初始信号之间相关系数的大小,选择相关系数较大的分量重构信号,相当于对初始信号进行滤波;最后对重构的信号以啮合频率及其倍频为中心频率进行了带通滤波,对得到的信号进行了包络解调分析,再次进行了故障诊断,以验证故障诊断的准确性。整个过程通过对齿轮箱实测故障信号的分析加以验证。研究结果表明,该方法能够准确地提取出齿轮箱的故障特征频率,从而可以对齿轮箱故障进行有效地诊断。     

船舶牺牲阳极的阴极保护设计研究

分析了船舶阴极保护技术的保护电位、保护电流密度等主要参数的确定方法；详细阐述了牺牲阳极阴极保护设计的主要任务；最后结合现代计算机技术．提出了开发牺牲阳极阴极保护设计智能计算杌设计软件的研究方向。     

基于ASTFA的广义解调方法及应用

结合自适应最稀疏时频分析（ASTFA）和广义解调的优点提出了基于ASTFA的广义解调方法。该方法首先采用ASTFA对原始信号进行分解,得到分量信号及其相位函数;然后,提取该相位函数的二次项及高次项,获得解调相位函数;之后利用解调相位函数对分量信号进行广义解调;最后对广义解调后的信号进行频域分析,提取特征信息。仿真和实验分析结果表明,基于ASTFA的广义解调方法非常适用于处理多分量频率调制信号,能够有效提取滚动轴承在变速工况下的故障特征信息。     

Transfer alignment considering measurement time delay and ship body flexure

This paper deals with the transfer alignment problem of strap-down inertial navigation systems (SDINS), using electro-magnetic (EM) log velocity information and gyrocompass attitude information of the ship. Major error sources for velocity and attitude matching are lever-arm effect, measurement time-delay, and ship-body flexure (flexibility). To reduce these alignment errors, an error compensation method based on delay state augmentation and DCM (direction cosine matrix) partial matching is devised. A linearized error model for a velocity and attitude matching transfer alignment system is devised by first linearizing the nonlinear measurement equation with respect to its time delay, and augmenting the delay state into conventional linear state equations. DCM partial matching is then properly combined with velocity matching to reduce the effects of a ship’s Y-axis flexure. The simulation results show that this method decreases azimuth alignment errors considerably. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Kyongsu Yi Joon Lyou received a B.S. degree in Electronics Engineering from Seoul National University in 1978. He then went on to receive M.S. and Ph.D. degrees from KAIST in 1980 and 1984, respectively. Dr. Lyou is currently a professor of the Department of Electronics Engineering at Chungnam National University in Daejeon, Korea. His research interests include industrial control and sensor signal processing, IT based robotics, and navigation systems. You-Chol Lim received a B.S. degree in Electronics Engineering from Chungnam National University in 1998. He then received his M.S. and Ph.D. degrees from Chungnam National University in 2000 and 2003, respectively. Dr. Lim is currently a senior researcher at Electronics Department KSLV Technology Division at KARI in Daejeon, Korea. Dr. Lim’s research interests are in the area of remote control, digital filter, and navigation systems.     

交流差动变压器式位移传感器数字调理方法

分析了差动变压器式位移传感器的工作原理,讨论了传统模式的模拟调理电路特点,结合实际应用需求,提出了一种基于多功能数据采集板卡和数字解调算法的差动变压器式位移传感器信号数字调理方法,从理论上论证了该数字解调算法,并且设计了一套试验验证系统,针对试验用LVDT(Linear Variable Differential Transformer)传感器,从静态、动态2种工作方式进行解调,验证结果表明,该方法能够满足试验要求,达到了预期的结果.     

基于FPGA/MCU全光纤电流互感器解调系统的设计

阐述了反射式全光纤电流互感器的工作原理,分析了互感器解调系统输出信号的特性,由此设计了全光纤电流互感器的解调系统方案,给出了一种FPGA+MCU的实现方法,研制了全光纤电流互感器的解调系统,并进行了测试验证。测试结果表明,解调系统能够对全光纤电流互感器交流及直流电流信号进行解析,说明解调系统满足全光纤电流互感器的功能要求。