新型船舶柴油机智能检测系统的研究

本系统以单片机为核心的新型船舶柴油机智能检测系统,该检测系统可消除船舶柴油机普遍使用的压力表存在的观察不便的缺陷,具有测量准确、能减轻轮机值班人员劳动强度、可远距离传送测量数据进行集中监控等优点.     

船舶操纵性约束模测量系统设计与分析

为解决实验室船舶操纵性约束模实验中的测量及数据分析处理技术问题,开发组建实验测量系统,推导数据分析处理方法,以期实现约束模实验的测量与数据在线分析处理。根据前期研究经验,设计了较为完善的测量硬件系统方案;其中为实现约束模中精确的零相位整周期测量要求,采用光电开关利用数据采集卡的硬件触发启动功能来实现,并给出了整数周期测量的方案;利用最小二乘拟合及傅里叶分析等方法推导给出各船舶水动力导数数据处理方法。在此基础上,作为重点编写了完整的在线测量与数据在线分析程序,主要功能内部独立实现;该系统手工介入频度低,基本实现了测量的自动化,效率得到大幅提高。最后展开实际测量验证,数据的拟合结果与测量结果符合良好,验证了本文系统的可靠性;同时处理结果显示船舶附加质量导数Yv同船舶惯性质量很接近,而导数Yr'',Nv''数值很小近于零。     

船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现

针对目前通用的船舶姿态测量设备结构复杂、造价昂贵、体积质量大,不便于装卸等问题,设计一种利用敏感元件直接测量船舶姿态信息的在线监测管理系统.该系统可以实时监测航行过程中船舶的姿态,包括摇摆、升沉等情况,控制船舶装载的平衡,并可记录船舶的加速度数据,作为判断船舶航行过程中是否受到冲击的依据.     

基于STC8A8K+MS5837的高精度船舶吃水监测系统的设计

为提高船舶吃水检测精度,研制了基于STC8A8K+MS5837的高精度船舶吃水监测系统;该系统利用压力传感器MS5837高精度的特点,并结合液体压强与深度的关系解决船舶吃水测量精度低的问题,同时单片机STC8A8K将吃水数据通过RS485总线发送给上位机;上位机以Cortex-A9处理器为核心,搭载了Linux操作系统,液晶屏上可以显示实时数据,并且可以通过USB接口导出测量数据,保存数据以供后续研究;现场实验表明,该系统具有安装方便、实时性高的优点,其测量精度可达0.1 mm。     

基于机器视觉的船舶升沉检测方法

针对民用起重作业船舶由于波浪等引起的升沉检测问题,提出了基于机器视觉的船舶升沉检测方法.首先建立船舶升沉检测系统架构,通过双目立体视觉三维测量方式,对目标位置的垂直高度进行测量,之后对检测图像进行系列处理,最后给出船舶升沉值对应的数据处理流程图,并将该方法进行应用.结果表明,双目测距最大误差2.08%,系统安装调试方便,可为实现波浪补偿提供实时数据,满足起重作业的安全要求.     

基于FMEA的船舶设备故障信息处理系统

基于FMEA的船舶设备故障信息处理系统是船舶设备故障信息的综合管理系统。该系统辅助用户将船舶设备的系统组成、可靠性模型、故障模式及影响分析以及设备使用故障等船舶设备故障信息快速录入集中式数据库服务器,在故障信息处理中心进行统一的数据管理和分析,进行辅助故障诊断和故障影响分析以及故障预测的计算和分析。通过对船舶设备故障数据进行综合管理和分析,为日常使用过程中的故障处理提供辅助建议。     

基于联邦滤波技术的吨位智能测量系统

该文介绍了联邦Ka lm an滤波器的原理和结构,对多传感器信息融合技术在船舶吨位智能测量系统中的应用进行了探讨。文中构建了船舶吨位智能测量系统,根据系统需要详细设计了一种基于联邦Ka lm an滤波结构的多声纳传感器信息融合算法,并且给出了计算船舶吨位的算法,在多声纳传感器融合过程中,提出“变参考系统”方法来提高系统精度和可靠性,最后用MATLAB对本系统进行了仿真。仿真结果表明,算法有较高的系统精度和容错性,系统可行。     

船舶运动状态下风速风向测量补偿与数字仿真

为了研究船舶运动状态下的风速风向精确测量,设计了一种船舶风速风向动态测量及误差补偿的数字仿真系统。通过对船舶航行状态下的风速风向测量原理进行分析,建立了船舶平面运动的相对风速风向和真风风速风向的解算模型,并根据船舶空间运动的风速风向测量及其误差补偿算法,对船舶横摇、纵摇状态下的风速风向的动态测量和误差补偿进行了数字仿真。数字仿真结果表明,该方法能够消除船舶航行时的运动姿态对风速风向测量带来的影响,为船舶的操纵控制和航行安全提供了精确和可靠的风速风向数据信息。     

基于RBF神经网络逼近算法的船舶支架减振器挤压测试系统

为了获得船舶支架减振器挤压形变量与环境温度关系,提出基于RBF神经网络逼近算法的船舶支架减振器挤压测试系统。该系统通过光栅位移传感器、温度传感器对位移数据和温度数据的采集,实现了数据存储和显示。并采用RBF神经网络逼近算法减小数据误差。最后通过MATLAB仿真和某舰船支架减振器实际测量,证明了该测试系统具有较高精度和准确性。     

基于ARM的船用传感器集成平台

介绍基于ARM7微控制器,设计船用传感器集成平台的硬件软件实现方法,给出了以S3C44B0X芯片为核心的硬件设计的原理图,详细阐述了S3C44B0X CPU核心电路、模拟信号测量电路、周期信号测量电路以及系统测控软件的设计方法.ARM船用传感器集成平台,利用其强大的测量控制能力及数据计算处理能力,可以配接机舱内十多种模拟式和数字式传感器,应用于中小型船舶机舱集中监视与报警系统中.     

基于轨迹图像特征匹配的渔船轨迹相似度计算和轨迹分类

AIS(Automatic Identification System)是一种船舶的自动识别系统,可以提供船舶的时间戳、经纬度、航向角度、速度等数据信息.本文针对船舶航行轨迹多维度的特点以及对船舶轨迹预测的精确度和实时性的需求,提出了一种基于图像检测和匹配的计算轨迹相似度的方法.该方法首先将所有渔船轨迹数据进行可视化,再通过ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法和BF(Brute-Force)匹配来计算轨迹图片相似度用于划分渔船轨迹类型.实验结果显示,通过该计算相似度的方法具有精度高、易实现的特点,与传统计算方法相比,其在处理轨迹数据的效率和速度更具有优越性.     

一种混合动力船舶直流绝缘电阻检测的方法

针对混合动力船舶存在的直流绝缘问题,根据混合动力船舶直流系统的特点介绍了一种混合动力船舶直流绝缘性能的检测方法,此方法通过测量直流系统正负母线对地的电压来计算正负母线分别对地的绝缘电阻值。介绍了检测原理和绝缘电阻计算公式,以及部分测试数据。测试结果表明,该方法能实时、准确地对混合动力船舶进行绝缘检测且误差较小。     

船舶轴系双通道轴功率与扭振应力测量分析软件研发

为了实现船舶双推进轴系轴功率及扭振应力的动态测量,开发设计了轴功率与扭振应力测量分析软件,描述了轴功率及扭振应力测量的基本原理及所需设备,测量软件通过对船舶推进轴系的扭矩和转速的实时采集和计算转换,实时计算出轴功率及扭振应力,并且能够实时显示和存储扭矩,转速,轴功率即扭振应力;同时根据测量圈数对扭振应力进行频域分析,通过数据回放功能能够选择指定测量文件进行回放观察;最后,实船测试表明,该系统测试精确度高,轴功率与扭振应力分析结果显示直观,满足了船舶双推进轴系轴功率与扭振应力分析的设计要求。     

基于虚拟仪器和组态软件的船舶电能质量监控系统

船舶电力系统是一个独立的、完整的小型电力系统,对电能质量要求较高。为了实时监测船舶电网电能质量,基于虚拟仪器和组态软件开发一套电能质量监控系统。该系统采用DSP实时采集电能质量数据,数据分析和处理由LABVIEW软件完成,实现电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡、电压波动等电能质量指标的计算和分析,最后,将电能质量关键数据通过OPC传送给船舶能量管理集控中心,对船舶电力系统进行统一能量管理提供数据支持。     

基于AIS和北斗的数据采集方案研究

为了克服船舶自动识别系统(AIS)在船舶动态监控中不能全面监控的缺陷,该文将北斗和AIS结合,使AIS系统接收周围船舶的AIS信息并添加优先权位后存入相应数据库中,再采用数据选择,过滤,压缩等技术处理数据,并通过北斗将处理后的数据发送到岸上基站,不仅通过北斗转发了本船AIS信息,还转发了周围船舶AIS信息,能有效的监控进入AIS系统盲区且没装北斗的船舶,增大了船舶动态监控的范围。     

基于LabVIEW的飞行器参数测量平台设计

基于LabVIEW设计了一种飞行器加速度、角速度及姿态角测量平台系统。硬件系统采用计算机、6轴惯性导航模块及USB转TTL模块;软件系统基于LabVIEW编写了飞行器加速度、角速度及姿态角的三维数据测量平台系统。该系统还可应用于船舶、汽车导航系统的加速度、角速度及姿态角的三维数据测量显示。实验结果表明,该系统易于控制,能方便地观察加速度、角速度及姿态角的三维数据曲线,并且当6轴惯性导航模块改变状态时,输出曲线均能随之改变并能快速达到新的稳定状态。     

热电偶动态响应测试系统

在大型船舶发动机中,高温环境下其齿轮、轴承等部件的温度是发动机运行中必须监控的数据,对于此类动态温度测量,通常选用动态响应时间短的温度传感器进行测量。为实现温度传感器动态响应时间的准确检测,设计了热电偶动态响应测试系统,以检测热电偶动态响应特性,并对影响系统测量精度的因素进行了分析。实验结果表明:动态响应测试系统性能稳定,测试结果准确可靠。     

动力定位冗余测量系统的模糊自适应融合算法

针对船舶动力定位的冗余测量系统,基于模糊自适应滤波和滤波器可信度的模糊评判,建立了多传感器数据融合算法。该方法与线性或非线性系统状态估计相结合,构成模糊自适应融合算法。通过监测滤波新息的均值和分歧度,应用模糊推理系统在线调节测量噪声协方差矩阵,从而抑制滤波发散;构建新的数据质量函数和子系统故障检测函数,根据检测结果自适应地选择子系统构建全局融合体系;利用子系统滤波的新息分歧度比值和状态估计误差的协方差,模糊评判各子系统滤波的可信度,由此计算相应的信息分配系数,实现全局融合。通过转台半实物仿真,验证了该算法的有效性。     

内河船舶超载量化检测系统设计探讨

通过对船舶表面模型的研究,应用测量、自动控制、数据处理等技术重构船舶三维表面模型,并从三维模型中提取船舶检验规则关心的关键数据,以便科学计算船舶的实际载重量,判断船舶是否超载。     

多尺度信息融合的船舶外板检测三维标志点识别方法

针对船舶外板开展数字化检测技术研究对提升船舶外板智能制造水平具有重要意义。为解决船舶外板检测参考点坐标获取问题,提出了一种识别三维标志点的方法,可在船舶外板数字化检测过程中为实测点云和模型点云的匹配提供参考坐标信息。该方法针对船舶外板结构特点和形面测量需求,设计三维标志点的几何结构。此外,结合三维标志点自身多种特征和周边结构差异化特征,将标志点多种尺度信息进行融合,实现对标志点的精准识别。最后通过标志点测量数据计算对应船舶外板上定位点的三维坐标。通过试验验证了在所提出的方法在三维标志点识别方面具有准确性高、定位精准的优点,将大幅提升船舶外板数字化检测的效率。