基于大数据分析的复杂环境舰船导航方法

为了提升舰船作战能力,提出基于大数据分析的复杂环境舰船导航方法。利用舰船搭载传感器获取水域环境信息,采用栅格法构建复杂环境模型,基于大数据分析技术预处理舰船导航数据——时间归一化处理、误差改正处理与野值剔除处理,融合GPS与IMU数据,确定舰船导航当前的绝对位置。以舰船导航定位结果为依据,应用遗传算法获取最佳舰船航行路径,从而实现复杂环境舰船的导航。实验数据显示,本文方法舰船导航定位误差最小值为0.12%,舰船导航路径长度更短,更平滑,充分证实了本文方法舰船导航性能更佳。     

协同导航定位系统中无人艇导航数据的误差分析

本文以北斗导航系统为例,通过论述协同导航定位系统在航运中的应用,以无人艇为研究对象进行SLAM导航设计,探讨北斗导航系统在其导航数据中的误差情况,旨在初步了解如何更好地提升我国协同导航定位系统的定位功能及效率,并减少导航定位方法中的误差出现几率。     

基于物联网通信技术的舰船导航控制系统

导航控制系统对舰船的作战能力提升具有非常重要的意义。传统的GPS导航和AIS系统等都存在一些问题,AIS会存在导航盲区,GPS技术受制于其他国家,容易受到干扰。Zigbee是物联网通信技术的重要组成部分,本文基于物联网通信技术和北斗导航技术提出了一种舰船导航控制系统,设计了基于物联网的北斗导航节点,分析了节点中各个模块的基本作用和实现原理,阐述了物联网数据通信实现的基本原理,对构建的基于物联网的舰船导航控制系统的抗干扰能力、静态和动态定位进行测试,测试结果表明系统具有良好的抗干扰能力,同时静态和动态定位精度都较高。     

舰船电子通信系统非平稳数据自动修复方法

非平稳数据自动修复是舰船电子通信系统研究中的一个重要问题,本次研究针对传统自动修复方法修复率低,影响非平稳数据修复质量的问题,提出一种新的方法。该修复方法主要分为两部分,一部分为非平稳数据自动检测,检测采用遗传算法来完成;另一部分是在检测结果的基础上,利用决策树对非平稳数据进行弥补。结果表明:随着非平稳数据比率的增长,本方法的修复率跨度为5.4%,传统方法的修复率跨度为16.2%,二者对比,本方法的修复效果更好,更能保证数据的完整性。     

数据融合技术在舰船动力定位系统信息采集的应用研究

为了提高舰船在海上定位的精度,同时减少因传统的船舶抛锚系泊方式带来的成本高、稳定性差等缺点,船舶工业领域对舰船动力定位系统的研究投入了大量的精力。动力定位系统利用舰船的推进器抵抗海浪干扰,使船舶保持在某一水域的动态平衡。本文针对舰船动力定位系统的信息采集问题,充分利用数据融合技术和传感器技术,提高了动力定位系统的信息采集时效性、可靠性和准确度。     

基于大数据的舰船通信网络信息资源提取方法分析

常规通信网络信息资源提取方法应用于舰船通信网络信息资源提取中,存在信息资源提取误差较大的不足,为此提出基于大数据的舰船通信网络信息资源提取方法分析。依托大数据标记函数,搭建舰船通信网络信息标记规则,对目标函数建立索引;依托高性能检索机制,实现舰船通信网络信息资源提取,完成基于大数据的舰船通信网络信息资源提取方法分析。试验数据表明,提出的通信网络信息资源提取方法较常规信息资源提取方法,信息资源提取误差降低38.64%,适合舰船通信网络信息资源的提取。     

基于时效性的舰船无线传感器网络修复方法

本文针对舰船无线传感器网络运行过程中因节点失效而产生多个覆盖空洞以及节点发生故障前所收集到的舰船航行数据丢失问题,提出一种基于时效性覆盖空洞修复(Timeliness Coverage Hole Repair, TCHR)算法。首先,基于备选移动节点的可持续最大移动时间,得到可选移动节点ID序列。然后,以可选移动节点总修复时间最小化为准则构造出目标函数。最后,构建时间代价矩阵,并基于匈牙利算法求得最优分配方案。所提算法能避免舰船航行数据丢失并选派合适的移动节点至相应的覆盖空洞处,从而完成舰船网络中多覆盖空洞及时修复的任务。仿真结果表明了所提算法的可行性与有效性。     

基于视频优化技术的舰船导航交互界面设计

针对舰船航行导航需求,设计基于视频优化技术的舰船导航交互界面。利用导航设备单元内的气象仪、GPS、海图等直接获取导航所需数据,同时利用雷达采集器采集雷达扫描视频,将舰船导航所需数据和雷达扫描视频传输到视频优化单元内和人机交互单元内,视频优化单元对雷达扫描视频与气象仪、GPS、海图等数据进行优化融合处理,得到涵盖气象、海图等数据的雷达扫描视频后。将其发送到主控单元内电子海图控制模块内,同时主控单元连接触控显示屏为用户连接人机交互单元,实现电子海图控制、导航定位管理等。实验结果表明,该舰船导航交互界面具备较好的雷达扫描视频生成能力,电子海图背景海图缩放功能等,应用效果较佳。     

基于北斗卫星的航海导航系统定位目标精准识别方法

针对现有舰船上采用的导航系统存在北斗卫星信号接入识别率低、目标识别精度差的问题。提出基于北斗卫星的舰船导航系统定位目标精准识别方法。针对传统方法对北斗卫星信号运算过程资源消耗大,运算率低的问题,引入Cstx小波融合算法,对北斗卫星信号进行定向专属计算。同时,为解决目标识别精准度低的问题,引入神经追踪特征算法,对专属解析后的北斗卫星图像目标进行动态特征追踪与提取锁定。最后,通过仿真模型实验证明,提出的基于北斗卫星的舰船导航系统定位目标精准识别方法,能够快速、有效、精准锁定识别北斗卫星导航内设定目标。     

基于大数据分析的AIS虚拟航标布设技术

为了进一步改善长江下游重点航段的航标布设方案和航路航法,完善通航环境,探索一种基于大数据分析辅助船舶自动识别系统(AIS)虚拟航标布设优化的方法,并以密集港区临港侧航道、深水复合航道和主航道到港口“最后一公里”航道为例进行应用分析。结果表明,基于电子航道图,针对船舶交通流的船舶轨迹回放、碰撞危险度分析、船舶轨迹线分析、航道门线分析和船舶航标间距分析等方法能够以可视化的手段有效地找到航标布设方案的薄弱位置,为AIS虚拟航标的增设优化提供有力的数据支撑。     

基于区块链技术的船舶智能航行大数据平台仿真

当前平台可以实时监测船舶在海上航行的动态,但功能和性能无法满足用户的需求,为此提出基于区块链技术的船舶智能航行大数据平台。采用区块链技术设计船舶智能航行大数据平台架构,利用RMTP925DB型号芯片设计船舶航行大数据采集复位电路,设置数据压缩节点在传输过程中的请求速率在带宽容量范围内,计算终端接收到船舶航行数据包总数。通过压缩门限值采集船舶航行过程中实时数据,根据船舶航行数据压缩空间的判断,压缩了船舶航行大数据,结合船舶航行领域模型的构建,实现船舶智能航行大数据平台设计。测试结果表明,本文平台功能可以满足用户的需求,提高了服务效率。     

基于机器人的舰船智能导航系统设计

随着AI控制技术的发展,智能机器人的应用领域在不断扩展,针对传统舰船导航系统航迹精度控制差的不足,设计一种基于机器人的舰船智能导航系统。智能导航系统的硬件部分由AMI1086芯片、FPGA电路控制模块、AIS信号收发模块、GPS导航模块和数据存储模块等部分构成,并给出基于机器人控制的舰船导航系统的主控程序,和用于航向纠偏的脉冲信号累计控制算法,以实现对舰船海上航行的精确控制。仿真结果表明,提出系统设计在航迹偏差方面要明显优于传统系统,有助于保证舰船的安全行驶。     

基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计

为了提高船舶航行的安全性,构建船舶航行安全自动评估系统,提出基于大数据分析的船舶航行安全自动评估系统设计方法。采用航向陀螺仪、三轴磁力计等敏感传感器进行船舶航行姿态参数采集,根据采集的船舶航行姿态数据进行大数据特征重组,建立船舶航行姿态参量大数据库,设计数据访问调度和参数融合算法,进行船舶航行安全大数据信息调度和特征分析,进而实现船舶航行安全自动评估。在嵌入式ARM环境下进行系统的软件开发,实现系统优化设计。仿真结果表明,采用该系统进行船舶航行安全自动评估的准确性较好,船舶航行安全信息大数据访问调度的实时性较高。     

大数据分析的舰船航行安全性评估系统优化

为了更好地保障船舶航行安全评估系统运行的精准和稳定性,提出了基于大数据分析的舰船航行安全性评估系统方案。通过优化CAN总线及系统电路,保障系统运行的稳定效果,同时结合神经网络原理对系统安全评估软件运行流程进行改善,最终实现对舰船航行安全性评估系统的合理设计。最后通过实验证实,大数据分析的舰船航行安全性评估系统有较高的稳定性和准确性。     

差分技术在北斗导航定位系统中的应用

北斗导航定位系统是我国独立开发的第—代卫星导航定位系统,在经济和社会领域都具有重大的意义。本文在对现有的GPS差分技术进行分析的基础之上,提出了一种适合北斗导航定位系统的差分定位技术,以提高其定位精度。     

舰船用多惯导配置导航系统数据处理研究

针对舰船上配置的2套或多套惯导系统,本文设计的阻尼方式能够起到提升精度指标要求,更好地调整阻尼处理所用时限、宽容外来速度偏差的目的。这是根据惯导特性,分析原有的阻尼方式的基础上,全新设计的一套方法。对各类误差和阻尼的关系进行了比较分析,利用仿真模拟,较好地对2套或多套阻尼进行误差结果比较,从而对新设计的阻尼方案有了进一步的验证。     

基于ARM嵌入式系统的船舶导航定位系统设计

船舶导航定位系统对于船舶实现安全航行具有非常重要的作用。当前船舶导航系统在稳定性以及功耗上仍然存在一些问题,本文提出一种基于ARM嵌入式系统的船舶导航定位系统,ARM具有功耗低、处理速度快、具备多种数据接口、实时性好等优点。本文研究了船舶导航定位系统的整体结构,系统可以实现船舶定位、船舶避碰、历史记录等功能,详细设计了串口电平转换电路以及FLASH电路,对NMEA-1083协议进行了简要分析,最后设计了软件的系统界面。     

测绘船舶的激光定位技术研究与仿真

现有的测绘船舶上使用的传统激光定位是通过激光光敏硬件与定位算法相结合的方式,来完成对测绘目标的定位操作。在使用过程中,激光定位目标经常出现定位点精度偏差,导致后续图像测绘精度降低的问题。通过对问题的分析,提出测绘船舶的激光定位技术研究与仿真。首先,对传统激光光敏发生硬件参数进行模型构建,通过模型,得到激光发生过程中的误差参量;然后,引入激光高精度定位算法,对误差量进行修正计算,完成高精度激光定位计算;最后,通过仿真实验的方式,对提出的设计方案进行实验性论证,证明其有效性。