考虑多约束条件的舰船航行姿态自适应控制算法

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作者 刘洋 裴洲奇 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期154-158,共5页

舰船的航行姿态受到复杂的非线性动力学因素影响,例如水动力、风力、波浪力等。这些因素导致了船舶运动的非线性和不确定性,使得对其航行姿态控制的精度较低。为此,提出考虑多约束条件的舰船航行姿态自适应控制算法。分析舰船在海上航行... 舰船的航行姿态受到复杂的非线性动力学因素影响,例如水动力、风力、波浪力等。这些因素导致了船舶运动的非线性和不确定性,使得对其航行姿态控制的精度较低。为此,提出考虑多约束条件的舰船航行姿态自适应控制算法。分析舰船在海上航行,构建船舶的低频和高频运动模型;根据舰船航行时的特点建立船舶航行的避障约束、转弯最小半径约束以及控制输入饱和约束,建立以调节能耗最少的舰船航行姿态控制目标函数,并通过径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络逼近目标函数,得到无限接近目标函数的船舶航行姿态控制律,完成姿态自适应控制。实验结果表明,该方法能够准确控制舰船航行姿态,控制量输出接近理想状态,在进行姿态控制时最大静态误差仅为0.15°,控制时间以及超调量均较小。 展开更多

关键词 多条件约束 舰船航行 姿态控制 自适应控制 RBF网络

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基于机器视觉的舰船航行系统交互设计研究

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作者 胡艺萍 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期152-155,共4页

舰船航行环境复杂多变,易对舰船的安全高效航行带来一定影响,为应对复杂多变的航行环境,实现精准避碰的安全高效航行目的,研究基于机器视觉的舰船航行交互系统。通过系统的数据采集处理模块,运用机器视觉核心的CCD摄像头,采集并灰度化... 舰船航行环境复杂多变,易对舰船的安全高效航行带来一定影响,为应对复杂多变的航行环境,实现精准避碰的安全高效航行目的,研究基于机器视觉的舰船航行交互系统。通过系统的数据采集处理模块,运用机器视觉核心的CCD摄像头,采集并灰度化处理舰船航行图像,并以此类图像为依据,得到舰船的航行位置与轨迹等信息;通过智能交互模块交互传输此类信息至系统微控制器,控制航行控制模块操控舰船的电机、舵机及视觉导航,实现舰船航行速度、方向及路径的交互控制。结果显示,该系统可依据机器视觉技术所采集处理的舰船航行图像,实现对舰船航行方向的精准控制,获得可精准避开各种复杂形态障碍物的航行路径,有效应对复杂多变的航行环境,保障舰船的安全高效航行。 展开更多

关键词 机器视觉 舰船航行 CCD摄像头 舵机控制 视觉导航控制

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基于3D打印技术的舰船航行环境三维建模方法

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作者 肖赛锋 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第9期156-159,共4页

通过模拟不同的舰船航行场景和紧急情况,操作人员可以在安全的虚拟环境中进行实践,提高应对实际航行中可能遇到的各种情况的能力,为此提出基于3D打印技术的舰船航行环境三维建模方法。该方法采集舰船航行区域卫星的测高数据,以该数据为... 通过模拟不同的舰船航行场景和紧急情况,操作人员可以在安全的虚拟环境中进行实践,提高应对实际航行中可能遇到的各种情况的能力,为此提出基于3D打印技术的舰船航行环境三维建模方法。该方法采集舰船航行区域卫星的测高数据,以该数据为基础使用扰动重力反演方式对舰船航行环境的海底地形进行建模,对其进行纹理映射处理,得到舰船航行环境中的海底地形环境;再以舰船的尺寸、重量、材料等参数数据以及舰船场景图像作为基础,使用虚拟现实技术中的3Dmax软件构建舰船三维模型并纹理映射后,得到舰船三维模型,以舰船航行的海底地形三维模型和舰船三维模型为基础,采用光固化3D打印机打印海底地形三维模型和舰船三维模型后,得到现实的舰船航行环境三维建模结果。实验表明,该方法具备较强的扰动重力反演能力,可有效得到舰船航行的海底地形三维模型,以及建立舰船三维模型能力较佳,同时可有效运用3D打印机打印舰船三维模型和海底地形三维模型,应用效果较好。 展开更多

关键词 3D打印技术 舰船航行环境 三维建模 扰动重力反演

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基于VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用 被引量：3

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作者 朱孟伟 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第22期31-33,共3页

常规的舰船航行轨迹规划技术,设置探索航行线路的栅格疏密值差异过大,导致对复杂海域的航行轨迹规划不合理,为此研究VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用。该技术对海域环境中的航行区、障碍区以及舰船自身进行虚拟场景模拟实现人机交... 常规的舰船航行轨迹规划技术,设置探索航行线路的栅格疏密值差异过大,导致对复杂海域的航行轨迹规划不合理,为此研究VR虚拟现实技术在舰船航行轨迹中的应用。该技术对海域环境中的航行区、障碍区以及舰船自身进行虚拟场景模拟实现人机交互,通过动力学的运动曲线计算舰船的动态位姿,根据障碍物在航行区域的分布、体积等数据设置栅格大小,驱动虚拟舰船,提取舰船的航行曲线、侧倾角曲线以及侧向加速曲线,调整舰船航行轨迹。实验结果表明,与2种常规技术的应用相比,虚拟现实技术设置的栅格疏密值更加符合航行轨迹规划要求,所得到的航行轨迹更加合理。 展开更多

关键词 VR虚拟现实技术 舰船航行 虚拟场景 运行轨迹

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基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪 被引量：1

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作者 冉娜 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第7X期37-39,共3页

针对当前舰船航行轨迹跟踪精度的难题,设计了基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪方法。首先结合舰船航行轨迹跟踪的特点,将舰船航行轨迹跟踪问题转换为一个多目标优化问题,然后引入智能优化算法对网格点的多目标优化问题进行求解,找到... 针对当前舰船航行轨迹跟踪精度的难题,设计了基于智能优化算法的舰船航行轨迹跟踪方法。首先结合舰船航行轨迹跟踪的特点,将舰船航行轨迹跟踪问题转换为一个多目标优化问题,然后引入智能优化算法对网格点的多目标优化问题进行求解,找到最优的舰船航行轨迹跟踪方案,最后进行舰船航行轨迹跟踪仿真测试,测试结果表明,智能优化算法获得了比传统算法更优的舰船航行轨迹跟踪精度,而且舰船航行轨迹跟踪的速度高,具有较好应用价值。 展开更多

关键词 舰船航行 轨迹跟踪 智能优化算法 跟踪方案 规划问题

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舰船航行噪声传播路径研究

6

作者 吴海洋 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第17期75-78,共4页

为降低舰船航行过程中噪声,研究舰船航行噪声传播路径问题。由于舰船航行过程中具有多处噪声来源,因此可将舰船航行过程中的多源噪声信号定义为卷积混叠,由此提出耦合噪声源分离方法。基于表示舰船航行过程中的噪声源信号与噪声信号接... 为降低舰船航行过程中噪声,研究舰船航行噪声传播路径问题。由于舰船航行过程中具有多处噪声来源,因此可将舰船航行过程中的多源噪声信号定义为卷积混叠,由此提出耦合噪声源分离方法。基于表示舰船航行过程中的噪声源信号与噪声信号接收器在不同时间节点下所获取的噪声观测信号,确定舰船航行噪声源信号。在此基础上,通过奇异值分解法处理噪声源信号,利用工况传递路径分析法分析舰船航行噪声传播路径贡献量。实验结果显示,该方法能够准确计算噪声传播过程中的损失量,分析舰船航行过程中噪声的主要来源,有效辅助研究对象航行过程中的噪声抑制处理。 展开更多

关键词 舰船航行 噪声 传播路径 噪声源分离 奇异值分解 贡献量

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基于视觉感知技术的低质量舰船航行图像增强系统 被引量：1

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作者 蒋顺生 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第15期135-138,共4页

为提升低质量舰船航行图像质量,为舰船航行监测提供可靠依据,设计基于视觉感知技术的低质量舰船航行图像增强系统。该系统以同步动态随机存取内存中存储的低质量舰船航行图像为基础,利用FPGA矫正图像畸变后,在SDRAM控制模块的控制下,经... 为提升低质量舰船航行图像质量,为舰船航行监测提供可靠依据,设计基于视觉感知技术的低质量舰船航行图像增强系统。该系统以同步动态随机存取内存中存储的低质量舰船航行图像为基础,利用FPGA矫正图像畸变后,在SDRAM控制模块的控制下,经由通信模块将图像传送至图像增强模块中,该模块采用视觉感知技术,增强舰船航行图像后,通过PCI总线传送至PC机中,呈现低质量舰船航行图像增强结果。测试结果表明:该系统具有较好的低质量图像增强性能,增强后图像的度平均梯度和图像信息熵的结果均在0.92以上;图像的边缘轮廓质量较好,有效改善了图像模糊情况,并且避免图像增强后发生色彩失真现象,图像细节的完整性较好。 展开更多

关键词 视觉感知技术 低质量 舰船航行图像 增强系统 色彩失真 边缘轮廓

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舰船航行数据的稳定传输方法研究

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作者 李光荣 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第4期136-139,共4页

通过记录器收集船舰航行数据,经微波服务器及北斗指挥机向控制机传输,使用离散傅里叶变换扩展正交频分复用技术,构建舰船航行数据加密算法模型。通过逻辑加密算法进一步增强该模型的安全性,实现舰船航行数据的加密。通过北斗导航设备及... 通过记录器收集船舰航行数据,经微波服务器及北斗指挥机向控制机传输,使用离散傅里叶变换扩展正交频分复用技术,构建舰船航行数据加密算法模型。通过逻辑加密算法进一步增强该模型的安全性,实现舰船航行数据的加密。通过北斗导航设备及微波服务器,将加密后舰船航行数据传输至工控机后开展数据解密,完成数据传输。经过实验分析,该方法传输的舰船航行数据传输比特误码率较低,传输安全性与稳定性较高,具有良好舰船数据传输效果。 展开更多

关键词 舰船航行 数据传输 北斗导航 微波服务器 离散傅里叶 比特误码率

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大数据分析的舰船航行安全性评估系统优化

9

作者 李明生 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第20期31-33,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 大数据 舰船航行安全 安全性评估

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基于地理信息系统的舰船智能导航研究 被引量：2

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作者 罗凯 岳晨 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第11X期61-63,共3页

高精度智能导航算法在舰船航行过程中十分重要,当前高精度智能导航算法无法对一些盲区无法进行准确导航,为了解决当前舰船导航算法存在的缺陷,设计了基于地理信息系统的高精度智能导航算法。首先分析了高精度智能导航研究现状,然后引入... 高精度智能导航算法在舰船航行过程中十分重要,当前高精度智能导航算法无法对一些盲区无法进行准确导航,为了解决当前舰船导航算法存在的缺陷,设计了基于地理信息系统的高精度智能导航算法。首先分析了高精度智能导航研究现状,然后引入地理信息系统采集舰船航行的信息,并采用容积卡尔曼滤波构建高精度智能导航算法,实现对舰船航行状态跟踪,最后通过仿真对比实验对舰船智能导航性能进行测试和分析,结果表明,本文算法不仅可以高精度实现舰船智能导航,适应各种复杂环境的安全航行,而且导航效果要优于当前其他智能导航算法,实际应用价值更高。 展开更多

关键词 舰船航行 导航系统 地理信息系统 位置偏差

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基于时效性的舰船无线传感器网络修复方法

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作者 陈磊 解志斌 +1 位作者 杨紫薇 袁伟康 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第17期149-153,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 无线传感器网络 覆盖空洞修复 舰船航行数据 匈牙利算法 时效性

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神经网络算法的舰船间距快速预测

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作者 景小平 易世君 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第18期46-48,共3页

间距预测是保证舰船航行安全的重要技术,传统方法存在舰船间距预测不准确,精度低等不足,为了提高舰船间距预测精度,提出基于神经网络算法的舰船间距快速预测模型。首先分析当前舰船间距预测的研究现状,找到引起舰船间距预测不足的因素,... 间距预测是保证舰船航行安全的重要技术,传统方法存在舰船间距预测不准确,精度低等不足,为了提高舰船间距预测精度,提出基于神经网络算法的舰船间距快速预测模型。首先分析当前舰船间距预测的研究现状,找到引起舰船间距预测不足的因素,然后引入神经网络算法对舰船间距变化特点进行深入挖掘,建立舰船间距快速预测模型,最后采用VC++6.0编程程序实现舰船间距快速预测仿真实验,结果表明,神经网络算法的舰船间距预测精度超过90%,远远高于其他舰船间距预测模型,而且舰船间距预测速度快,减少了舰船间距预测的时间,具有比较明显的优越性。 展开更多

关键词 舰船航行 间隔距离 预测模型 神经网络算法

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航行速度的非线性建模与仿真研究 被引量：1

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作者 魏文英 潘宝柱 杨翠 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第14期46-48,共3页

舰船航行速度具有十分强烈的非线性变化特点,而当前舰船航行速度建模方法均只考虑其线性特性,使得舰船航行速度预测错误很大。为了提高舰船航行速度预测精度,提出一种航行速度预测的非线性建模方法。首先采用舰船航行速度的历史样本数据... 舰船航行速度具有十分强烈的非线性变化特点,而当前舰船航行速度建模方法均只考虑其线性特性,使得舰船航行速度预测错误很大。为了提高舰船航行速度预测精度,提出一种航行速度预测的非线性建模方法。首先采用舰船航行速度的历史样本数据,建立舰船航行速度预测的训练样本集合,然后引入回声状态网络对舰船航行速度训练样本的变化规律进行描述,建立舰船航行速度预测模型,最后采用具体舰船航行速度数据对非线性建模性能进行测试。本文建模方法可以捕捉舰船航行速度强烈的非线性变化特点,舰船航行速度预测错误小,舰船航行速度预测精度要小于当前线性建模方法,而且降低了舰船航行速度建模的时间,具有比较显著的优越性。 展开更多

关键词 舰船航行 速度预测 非线性变化特点 建模方法 入回声状态网络

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舰船水上纵向运动非线性数学控制模型

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作者 黄方方 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第6期43-45,共3页

为了提高舰船水上纵向运动的控制精度,提出一种舰船水上纵向运动的非线性数学控制模型。首先对舰船水上纵向运动非线性控制的研究现状进行分析,然后采用多种模型分别对舰船水上纵向运动非线性控制进行预测,得到预测结果并确定各种模型... 为了提高舰船水上纵向运动的控制精度,提出一种舰船水上纵向运动的非线性数学控制模型。首先对舰船水上纵向运动非线性控制的研究现状进行分析,然后采用多种模型分别对舰船水上纵向运动非线性控制进行预测,得到预测结果并确定各种模型的权值,利用证据理论确定出最优权值,最后对这些模型舰船水上纵向运动非线性控制预测结果进行加权,得到舰船水上纵向运动非线性控制精度。测试结果表明,本文模型不仅克服了当前舰船水上纵向运动非线性数学控制模型的缺陷,提高了舰船水上纵向运动的控制精度,而且舰船水上纵向运动的控制误差小于其他舰船水上纵向运动非线性数学控制模型,可以满足舰船水上纵向运动控制要求。 展开更多

关键词 舰船航行 水上纵向运动 非线性数学模型 加权组合

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基于人工智能技术的舰船轨迹规划算法

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作者 闫丽君 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第16期10-12,共3页

轨迹规划是保证舰船安全航行的关键技术,针对当前舰船轨迹规划算法存在规划精度低、速度慢等不足,为了获得更优的舰船轨迹规划方案,设计了基于人工智能技术的舰船轨迹规划算法。首先分析了当前舰船轨迹规划的研究现状,并构建了舰船轨迹... 轨迹规划是保证舰船安全航行的关键技术,针对当前舰船轨迹规划算法存在规划精度低、速度慢等不足,为了获得更优的舰船轨迹规划方案,设计了基于人工智能技术的舰船轨迹规划算法。首先分析了当前舰船轨迹规划的研究现状,并构建了舰船轨迹规划的数学模型,然后采用人工智能技术对舰船轨迹规划的数学模型进行求解,搜索到最优的舰船轨迹规划方案,最后采用具体仿真模拟实验验证舰船轨迹规划算法的性能。结果表明,人工智能技术的舰船轨迹规划精度高,舰船轨迹规划速度快,获得了比其他算法更优的舰船轨迹规划方案,可以应用于实际舰船安全航行管理中。 展开更多

关键词 舰船安全航行 轨迹规划 数学模型 规划方案 仿真模拟实验

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海面目标高分辨率卫星成像仿真方法 被引量：1

16

作者 宋波 方薇 +3 位作者 杜丽丽 崔文煜 王涛 易维宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第12期512-525,共14页

海洋目标高空间分辨率遥感成像仿真技术在海面目标探测识别等方面得到了广泛应用。舰船与海水流体交互作用在高分辨率下得以显现,对其产生的复杂流场辐射模拟是成像仿真的主要难点。重点研究了舰船航行过程中与海水交互产生的流场几何... 海洋目标高空间分辨率遥感成像仿真技术在海面目标探测识别等方面得到了广泛应用。舰船与海水流体交互作用在高分辨率下得以显现,对其产生的复杂流场辐射模拟是成像仿真的主要难点。重点研究了舰船航行过程中与海水交互产生的流场几何形态和物性变化,提出了与海面方向辐射特性的耦合作用模型及海洋目标高分辨率遥感成像仿真方法。通过频谱分析的方法构建海面三维模型,使用计算流体力学的方法构造了船只航行流场的三维几何模型。根据海面组分分布的不同将其辐射特性与三维结构关联,构建了亚米级海洋场景三维辐射模型。通过辐射传输计算、场景内部多次反射模拟及大气影响和传感器效应仿真,最终得到观测条件下的卫星遥感图像。结果表明,将GF-6卫星全色波段实测图像与相同成像条件下的仿真图像对比,图像均值的误差为9.17%,标准差误差为9.21%,在平均灰度值、灰度分布、纹理细节等方面都具有较好的一致性,可以较真实地模拟高分辨率卫星成像下的海洋目标场景。 展开更多

关键词 高空间分辨率 海洋场景 舰船航行流场 三维辐射模型 遥感成像仿真

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人生航渡防“暗礁”

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作者 魏艾民 《政工学刊》 1999年第7期40-40,共1页

偶翻闲书，看到法国作家巴尔扎克，给青年人的一则寄语。他告戒青年人，在人生的航渡中，要防“三大暗礁”，即“自满、自高。自大和轻信”。礁石对舰船航行的危害，海军战士都是了解的。这位世界级的大作家把“自满、自高、自大和轻信... 偶翻闲书，看到法国作家巴尔扎克，给青年人的一则寄语。他告戒青年人，在人生的航渡中，要防“三大暗礁”，即“自满、自高。自大和轻信”。礁石对舰船航行的危害，海军战士都是了解的。这位世界级的大作家把“自满、自高、自大和轻信”，看作青年人成长中必须注意的“暗... 展开更多

关键词 暗礁 老年人 感觉良好 自大的人 毛泽东 海军战士 思想方法 舰船航行 辩证唯物 周恩来

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美、英、法即将批准《拉罗迪加条约》

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《国外核新闻》 北大核心 1996年第2期3-3,共1页

【法国 《能源快报》 1995年10月 24日报道】美国、英国和法国宣布他们即将签署规定南太平洋区无核化的《拉罗迪加条约》“

关键词 签署规定 无核化 条约规定 核试验 太平洋区 国际和平与安全 南太平洋地区 中国和俄罗斯 舰船航行 原子武器

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