无线通信网络在船舶行驶环境安全监测中的应用

来源 :舰船科学技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SleepOrWake
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由于船舶行驶环境安全监测通信准确率较差,导致环境数据采集时延较长,降低船舶行驶环境安全监测效果,提出无线通信网络在船舶行驶环境安全监测中的应用研究.应用Zigbee无线通信网络搭建数据采集框架,获取环境数据并选取环境安全主要因素.依据各个因素之间的隶属关系,定义行驶环境安全评价集合,通过模糊综合评价方法,确定行驶环境安全等级,实现船舶行驶环境的安全监测.实验结果表明,在终端设备负载正常与异常背景下,均能保障环境数据的实时采集,验证了无线通信网络具备较好的应用性能.
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针对当前使用的基于遍历算法、遗传算法受到感知层冗余数据影响,导致查询结果不精准.针对该问题,在船舶避碰系统下,使用感知层关键数据查询算法.构建关键数据聚类目标函数,结合模糊聚类分析技术处理感知层关键数据,缩短查询时间.利用查询树算法解析数据,并通过建立识别子标签,分配关键数据,由此设计关键数据查询流程.通过实验对比结果可知,该算法查询的对地航向信息、对地航速、航迹向和航行状态与实际信息一致,误差为0,具有精准查询结果.
地铁上盖由于上部结构与下部结构的使用功能不同,导致竖向构件不连续,在转换层处存在刚度突变不利于结构抗震。按传统抗震设计方式在高烈度区难以满足其抗震要求,如将层间隔震技术应用到地铁上盖结构中,不仅能够解决结构竖向刚度突变的问题,同时可以降低上部结构的地震反应,提高结构整体的抗震性能。本文依托西安市某地铁车辆段上盖工程,建立地铁上盖层间隔震结构的有限元模型并进行弹塑性时程分析,研究了层间隔震设计对结构
由于受到网络延迟问题的影响,当前采集系统普遍存在相同时间序列上采集值与实际值存在一定的偏差问题,导致采集到的信号准确性受到严重影响.针对上述问题,设计基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统.该系统以霍尔轮速传感器作为现场电机转速采集设备,并通过调理电路,调理电机转速信号.当电机转速信号通过单片机传输时,通过设计的基于前馈式神经网络的延迟补偿器补偿后,将电机信号发送到接收端,完成整个采集系统工作.结果表明:所设计系统应用下,经过补偿,相同时间点上,船舶电机转速采集值与实际值偏差减少,采集到的信号准确性
船舶通信系统是基于无线编码技术的通信技术,在通信过程中,信号的编码方式决定了通信的质量与抗干扰能力.经过日常应用发现,传统无线编码技术已经无法满足高速无线通信数据的编码任务,在多数据任务流下,编码质量明显下降,输出信号的抗干扰能力削弱严重.为了增强无线通信网络抗干扰能力,需要对传统无线编码技术进行编码算法的优化,提出无线编码技术在船用通信系统的应用.通过优化通信传输参量与压缩策略,提升无线通信网络的交互效率与抗干扰能力.通过与优化前的无线编码信号的抗干扰测试对比表明,采用提出编码方式的信号,在传输质量、传
舰船通信系统的信号传输过程中受海上气象条件、干扰噪声等因素的影响,信号中的噪声占比不断提高,使信号逐渐“微弱”.针对海洋环境下的舰船通信微弱信号增强问题,本文采用了基于噪声随机共振理论的信号增强技术,使随机噪声与通信信号产生共振,提高通信信号的强度.分别从随机信号的参数优化算法、随机共振理论和微弱信号增强系统的开发等多个方面进行介绍.
在通信过程中,现有系统加密方案存在加密模式不完善的问题,导致系统通信速度较慢.为此,设计一种舰船通信系统的加密方案.计算舰船通信链路层传输损耗参数,获取舰船通信链路的动态特征,延伸量化范围,利用加密算法生成非单调访问密钥,设置传输区间,基于授权属性设置通信系统加密模式.实验结果表明,在相同的实验条件下,此次设计的加密方案其通信速度均值为15.937 kb/ms,比其他2种现有加密方案的通信速度分别快9.276 kb/ms,9.507 kb/ms,证明设计的加密方案具有良好的使用性能.
在对舰船航行环境模拟仿真过程中,舰船航行阻力大小很难实时同步,导致回转运动视景仿真首向角偏离.因此,提出基于多媒体技术的舰船航行环境模拟仿真分析.分析舰船航行过程中横摇和纵摇受力情况,模拟舰船摇荡运动,以风力作用和水流压力作用为主要环境参数,计算风动压力和流压力,以多媒体技术中的Vega开发软件作为仿真平台,将舰船摇荡运动数据和环境参数载入到平台中,在舰船对象模拟完成后,仿真出航行环境.实验结果表明:设计的基于多媒体技术的仿真方法在回转运动视景仿真中,没有出现首向角偏离的情况,仿真效果更好.
远程通信系统是船舶机电系统故障信号传输与接收的关键.若远程通信容错率较低,则获得故障信号的完整性、精确性较差,致使故障严重性等级诊断结果失准,故提出船舶机电系统故障信号远程通信容错诊断方法研究.搭建远程通信容错架构(容错TTE模型),以此为基础,配置信息描述表结构,记录故障信号的传输与接收情况,制定远程通信容错算法,以接收的故障信号为依据,诊断机电系统故障的严重性级别,实现船舶机电系统故障信号远程通信容错的诊断.实验数据显示:应用此方法后,机电系统故障诊断严重性等级与实际严重性等级一致,充分说明该方法具备
当前的数据集成采用将数据映射至同一中心库的方式实现数据集成,应用于异构环境下会出现数据耦合较大、处理复杂性高的问题.就上述问题,设计基于XML的舰船通信网络监控数据优化集成方法.对舰船通信网络不同来源的数据标准化处理后,依据基于模型驱动的转换原理进行数据库映射,从而建立监控数据集成虚拟库.消除虚拟库中不同类型的元数据语义冲突后,利用决策树算法实现监控数据集成.仿真测试验证设计的集成方法处理时间明显缩短,集成后数据的最低利用率可达88.6%,有效降低数据耦合度,提高了数据可用性.
基于远程光电容积描记术(remote photoplethysmography,r PPG)技术的非接触式心率检测因其简单易操作、无创、低成本等优点,在远程医疗、日常生理参数检测等方面具有广泛的应用前景。但基于r PPG技术的非接触式心率检测是建立在人体皮肤因心脏跳动而产生细微颜色变化的基础上,非皮肤像素干扰、皮肤颜色变化微弱以及运动伪差噪声都会对心率检测结果造成影响。因此,开展皮肤分割、颜色增强