新型航海技术对船舶避碰自动化的影响研究

随着经济社会的不断发展,我国的航海贸易逐渐发展起来。全球海洋经济的迅猛发展使得运行在海洋中船只体积及密度不断增加,海洋运输中由于船舶碰撞导致的海洋事故频发。传统的海洋避碰系统是利用雷达信号探测障碍物,其精度及识别度不高,已越来越不能满足现代海航安全的保障。随着海洋开发及海上运输业的发展,各国海上交流越来越频繁,如何实现海上船舶之间的自动识别是保障海上安全航行的关键。     

受限水域中船舶自动避碰模型及应用

为解决船舶自动避碰问题,应用碍航物的领域概念以及结合动界理论,建立静态碍航物的领域模型和船舶动态领域模型,由领域模型推导相应的船舶碰撞危险度量化模型,并得到考虑浅底、岸壁、风和流等综合环境下的船舶碰撞危险度量化模型.以本船为观察点,将静态碍航物和动态目标的碰撞危险、本船的操作性能以及当前的环境等因素综合考虑与评价,同时将势场理论与船舶避碰领域理论、船舶动界理论相结合,建立受限水域中的船舶自动避碰模型.通过船舶避碰航行仿真实例验证,结果表明:建立的船舶自动避碰模型能够较好地支持受限水域中船舶的安全航行,各领域模型尺寸参数选取适合,解决了传统势场模型的几个局限性问题.     

内河航道船舶避碰轨迹规划与预测

针对我国内河航道技术缺乏智能安全辅助机制问题,阐述智能安全辅助概念以及船舶安全领域模型,提出基于贝叶斯网络的船舶避碰和轨迹规划方法预测船舶行为和高斯分布获取碰撞节点,结合船舶安全领域和碰撞环境,建立避碰网络结构和轨迹规划方法。最后,通过数字模拟实验验证该方法的有效性,为内河航道智能安全辅助技术的开发奠定了基础。     

基于HLA的船舶避碰仿真平台的实现

为了迅速地搭建船舶避碰仿真平台,采用了HLA的模块化建模思想,既能充分利用现有的功能代码,又能不断添加新的功能模块,省时而高效地完成了仿真任务.首先阐述了基于HLA的船舶避碰仿真平台开发的软硬件环境及平台的体系结构,然后充分把整个船舶避碰仿真平台作为一个联邦,将其按功能划分成若干个联邦成员,按照美国国防部提出的联邦开发的过程--FEDEP进行分布式仿真的设计和开发.想定联邦剧情、划分联邦成员功能、设计FOM/SOM文件,最终用VC2003.net进行各联邦成员的程序开发,建立起了基于HLA的两船避碰仿真平台.在想定剧情下的避碰仿真试验结果表明,该平台能够很好地实现船舶避碰的功能,同时,该分布式避碰仿真平台比集中式仿真具有更好的灵活性和可扩充性,便于未来向复杂的多功能避碰平台的演化和升级.     

航海避碰专家系统的设计与实现

介绍了航海避碰专家系统的设计与实现．该系统把产生式规则和面向对象的知识表示方法相结合，构造出系统的知识库，并相应地采用了基于消息驱动的双向推理技术，求出最佳避让行动方案．其中设计并实现了海图矢量搜索算法，以使系统不仅能避让动态目标船，而且还能避让各种危险的静态目标     

基于遗传算法的水下智能机器人避碰行为学习

智能机器人行为学习可以看成是从感知空间到动作空间中寻找一种映射文中采用遗传算法来实现寻找一种最佳映射,使机器人具有较好的避磁能力,把机器人旋转角和平移距离分别划分成７个等级和４个等级,每一个等级看成机器人的一种行为,把机器人发生碰撞之前所走的路径长度作适度函数,通过遗传算法中的选择,交叉和变异等操作机器人学会避碰行为,在文中的最后给出了仿真的实验结果。     

基于规则法的水下避碰专家系统

针对复杂环境中船舶实现自动避碰问题,设计了一种基于规则法的智能型专家系统,即水下避碰专家系统．该系统具有多元分层知识库体系结构,采用框架式知识表示方式,实现了水下避碰知识的表示、存储,避免了传统专家系统的“窄台阶”问题．应用模糊理论,分别建立了针对水下静止目标和运动目标的碰撞危险度模型,实现了定性推理与定量计算的结合．给出了水下会遇态势分类模型,总结了水下常见的多种会遇态势．结合所建立的系统模型给出水下多目标避碰仿真示例．仿真实验结果表明,系统能对各种水下避碰情况及时给出正确的避让方案．     

基于数据融合和挖掘技术的航海避碰决策系统

介绍了数据融合和数据挖掘技术，并把该技术应用于航海避碰决策系统中．建立了航海避碰决策系统的数据融合和数据挖掘综合处理的模型，并将基于多知识库的数据挖掘与信息融合技术与模糊神经网络数据挖掘技术相结合，利用模糊推理、神经网络技术和D—S证据理论实现目标识别，从而得到对于各目标类型的最终认识．     

近距离会遇时船舶避碰动态辅助模型

为了协助船员快速确定合理的避碰策略,本文通过将船舶操纵运动数学模型、控制算法以及避碰要素动态数学模型相结合,提出一种充分考虑船舶运动特性的近距离会遇时船舶避碰动态辅助模型.选取具有较高精度的3自由度分离型船舶运动模型(MMG模型)描述避碰过程中船舶操纵运动特性.将MMG模型等价变换得到非仿射纯反馈形式的船舶操纵运动控制...     

考虑避碰约束的编队卫星入网路径规划

提出了一种新的考虑避碰约束的编队卫星入网路径规划策略。首先通过常规编队卫星入网的多脉冲线性规划方法,得到一组卫星入网的脉冲序列,以此预测轨道机动过程中各星之间的最小距离,当最小距离小于安全距离时,将最小距离前后脉冲施加时刻的相对位置作为约束条件,重新规划卫星入网轨迹,迭代进行直到满足避碰要求。仿真结果表明,该方法由于减少了路径规划过程中约束条件的个数,能够快速地规划出考虑避碰约束时的编队卫星入网轨迹,且有效节省燃料消耗。     

基于数据融合和挖掘技术的航海避碰决策系统

介绍了数据融合和数据挖掘技术,并把该技术应用于航海避碰决策系统中.建立了航海避碰决策系统的数据融合和数据挖掘综合处理的模型,并将基于多知识库的数据挖掘与信息融合技术与模糊神经网络数据挖掘技术相结合,利用模糊推理、神经网络技术和D-S证据理论实现目标识别,从而得到对于各目标类型的最终认识.     

基于阻塞角的行人仿真中避碰方法

以行人仿真中的避碰问题为研究对象,提出了阻塞角的概念。建立了障碍物对当前行人的阻塞角,进而确定了行人需要绕行的阻塞区域。根据路径最短原则,选择对同向行人和静态障碍物的绕行路径。结合我国行人右侧行走习惯,通过降低阻塞角的终边的优先级实现对向行人避碰。针对行人被阻塞角包围的特殊情况,提出了根据目标方向上距当前行人最近的行人的速度及行走方向,确定当前行人是否行走及行走速度。最后,对该避碰方法的实现过程进行仿真。结果表明,该方法不需要复杂的参数标定,大大简化了行人仿真过程中的建模工作。     

车辆对行人速度障碍自主避碰的驾驶方法

针对过街行人与智能车辆之间运动协调中的安全避碰问题,设计一种CVIS环境下的基于行人避碰的车辆驾驶控制器.结合速度障碍法的基本原理提出车辆对过街行人的避碰规则,在此基础上搭建模型预测控制框架,提出车辆对行人的自主避碰算法.综合考虑车辆驾驶的操作约束,以最小化车速变化及满足驾驶员操作舒服性要求为控制目标,在车辆对行人避碰的前提下优化车辆的驾驶策略.分别设置车辆直行避碰与允许换道避碰两种控制场景,在MATLAB环境下对车辆驾驶控制效果进行仿真实验.结果表明:车辆对不同情况的过街行人,能够通过加速或减速进行避碰;通过与七次多项式换道轨迹进行对比,自主避碰驾驶的安全性更高.     

浅谈自动化技术在机械制造中的应用

机械制造是一个十分复杂的生产过程,且制造过程十分漫长,效率较低,为了改变这一生产现状,机械制造领域开始应用自动化技术,通过自动化技术提高机械制造效率,并从提升自动化技术的制造质量,使机械制造企业在自动化技术的支持下提高生产效率,从而提高市场竞争力.自动化技术最大的优势在于,该技术与传统的机械制造模式相比能够有效节省人力资源,使企业的生产成本得到有力控制.对此,本文针对自动化技术在机械制造中的应用展开研究.     

探讨船舶导航技术在航标发展中的作用

运用高新技术增进海上交通运输安全,为航海人员提供更好的航标服务是航海科技工作者的目标.导航技术自动识别系统(AIS)以其独特的优点,有效地改善了航标的助航效果.本文在应用原理、海图可视、航标管理、通信等多方面,详细介绍了导航技术AIS和ECDIS在航标中的作用.     

AIS虚拟航标在长江航运管理中的应用

本文主要介绍AIS虚拟航标是基于AIS（自动识别系统）网络系统,与全球定位系统（GPS、）电子海图（ECDIS）有机结合的一门新兴航标应用技术。文章主要介绍了虚拟航标的定义、优点和局限性,指出了虚拟航标长江航运管理中的应用方式,可供长江航运管理人员参考。     

继电保护自动化技术在电力系统中的应用

将继电保护自动化技术应用在电力系统中可以有效保障系统运行的安全性与稳定性,电力继电保护器的类型是多种多样的,根据功能的不同有静态继电保护器、整流继电保护器、机电继电保护器等等,本文主要分析继电保护自动化技术在电力系统中的应用方式与注意事项。     

机械自动化技术在机械制造中的应用

随着科学技术的快速发展,机械自动化在各行各业中的应用越来越广泛,尤其在机械制造中得到了广泛的应用.现代化企业的发展离不开自动化技术,在机械造领域中更是如此.但是科学技术的发展使得机械制造业在新时期既面临机遇也面临挑战.