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船舶入厢曲线航行数值模拟研究
1
作者 王代军 蔡薇 曾青松 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第5期1012-1017,共6页
以船舶进入升船机船厢为研究对象,构建船舶进厢模型,借助CFD软件模拟船舶入厢过程,探究船舶沿不同曲线路径进入升船机船厢时,所需要的回转半径、航速、主机输出功率等数据.结果表明:船舶可以沿着不同曲线路径进入船厢,并且不同的路径需... 以船舶进入升船机船厢为研究对象,构建船舶进厢模型,借助CFD软件模拟船舶入厢过程,探究船舶沿不同曲线路径进入升船机船厢时,所需要的回转半径、航速、主机输出功率等数据.结果表明:船舶可以沿着不同曲线路径进入船厢,并且不同的路径需要的主机功率也不同,具体为航速越大,所需要的主机功率越大;回转半径越小,所需要的主机功率也越小. 展开更多
关键词 升船机 船厢 数值仿真 曲线航行
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动力定位技术研究进展、挑战及其拓展应用
2
作者 胡智焕 孙志坚 +2 位作者 刘若楠 杨子恒 张卫东 《系统仿真技术》 2025年第1期1-17,共17页
动力定位是深海能源和资源开采必不可少的一项关键技术。首先,介绍了动力定位技术的工作原理与技术关键,总结了国外各著名公司动力定位系统的特点,以及国内动力定位系统的研发现状。其次,介绍了动力定位建模、控制、估计和推力分配的研... 动力定位是深海能源和资源开采必不可少的一项关键技术。首先,介绍了动力定位技术的工作原理与技术关键,总结了国外各著名公司动力定位系统的特点,以及国内动力定位系统的研发现状。其次,介绍了动力定位建模、控制、估计和推力分配的研究进展和面临的挑战。最后,介绍了动力定位技术的拓展应用,包括其在无人船、自动浮桥、海上补给救援和海上拆除作业中的应用。 展开更多
关键词 动力定位 无人船 海上作业
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油田供应船平靠某平台方式可行性探讨 被引量:1
3
作者 徐葵 《航海技术》 2025年第1期68-71,共4页
为保障油田供应船靠泊海上设施作业安全,结合现场实际充分实施风险分析,制定适宜的靠泊方案。
关键词 供应船 平靠 平台 安全 动力定位
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船舶异常行为的一致性检测算法 被引量:15
4
作者 马文耀 吴兆麟 李伟峰 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期149-158,共10页
为了准确检测船舶的操纵异常行为和降低异常行为误报警率,提出了船舶异常行为的一致性检测算法;在船舶轨迹点中引入能够体现操纵模式的特征,以转向行为与变速行为度量了操纵行为相似性;将空间位置相似性与操纵行为相似性进行组合,定义... 为了准确检测船舶的操纵异常行为和降低异常行为误报警率,提出了船舶异常行为的一致性检测算法;在船舶轨迹点中引入能够体现操纵模式的特征,以转向行为与变速行为度量了操纵行为相似性;将空间位置相似性与操纵行为相似性进行组合,定义了船舶综合行为相似性,计算了单个轨迹点与训练轨迹序列中的最近邻特征点,构建了一致性检测的样本序列;为克服样本重叠的类分布情形,改进了一致性检测算法的奇异值度量,并用综合行为相似性计算样本间的非一致性得分,利用单个轨迹点的随机性检验值判断该轨迹点与样本序列的分布一致性;以琼州海峡实测AIS数据作为正常数据,以计算机模拟随机产生异常轨迹和人工自定义操纵异常行为作为异常数据,分别进行异常检测试验。试验结果表明:随机产生的异常轨迹检测正确率为100%,但是轨迹评价集中有一部分正常轨迹被错误划分成异常轨迹,在指定置信度水平分别为99.0%和99.7%的情形下,误报警率分别为0.6%和0.2%,分别低于显著性水平0.01和0.003,因此,利用一致性检测算法能有效检测计算机产生的随机异常轨迹,并可通过指定显著性水平严格控制检测误报警率,能有效检测人工自定义的船舶变速与转向异常行为,而且检测结果能随船舶行为改变而变化。 展开更多
关键词 船舶工程 航行轨迹 AIS数据 异常行为 异常检测 一致性检测
原文传递
基于细长体理论的小水线面双体船操纵性预报 被引量:10
5
作者 熊文海 周振路 陈力 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第4期9-12,共4页
小水线面双体船(SWATH)由于具有良好的船舶快速性、耐波性、稳性和效率高等特点,已经成为新船型的代表。根据小水线面双体船的船型结构特点,在操纵运动数学模型的基础上,充分考虑小水线面船的结构特点和双体、双桨、双舵之间水动力的相... 小水线面双体船(SWATH)由于具有良好的船舶快速性、耐波性、稳性和效率高等特点,已经成为新船型的代表。根据小水线面双体船的船型结构特点,在操纵运动数学模型的基础上,充分考虑小水线面船的结构特点和双体、双桨、双舵之间水动力的相互影响,采用细长体理论计算了附加质量、附加惯性矩和线性水动力导数,编制了双体船操纵运动预报程序,并结合实例对SWATH的操纵性能进行了预报。 展开更多
关键词 水路运输 小水线面双体船 操纵性预报 水动力导数 操纵运动数学模型
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内河船舶经典过弯操作经验“挂高取矮”数值解析 被引量:5
6
作者 甘浪雄 邓巍 +2 位作者 张磊 吴昌胜 郑元洲 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第1期44-50,共7页
内河弯曲河段水流流态复杂多变,导致船舶过弯操纵存在困难,驾驶员大多依靠操船经验操作,但统计结果表明,水上发生交通安全事故大多与"人(驾驶员)"有关,其中人为失误因素导致水上交通安全事故的概率约占80%。为解决此矛盾并保... 内河弯曲河段水流流态复杂多变,导致船舶过弯操纵存在困难,驾驶员大多依靠操船经验操作,但统计结果表明,水上发生交通安全事故大多与"人(驾驶员)"有关,其中人为失误因素导致水上交通安全事故的概率约占80%。为解决此矛盾并保证船舶安全过弯,选取研究水域对其弯曲流场的特点和船舶航行规律进行分析,充分吸取经典船舶过弯经验并对经典过弯操作经验"挂高取矮"进行数值解析,采用标准与数值公式比对计算的方法确认船舶下行过弯操作所需的船舶挂高量与航行漂角。研究结果表明:在选取合理的参数之后,"挂高取矮"操作可有效减少水流流态对船舶的影响,保障船舶过弯安全,"挂高取矮"数值解析方法可行可信。 展开更多
关键词 弯曲河段 挂高取矮 数值解析
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冰区船舶模拟航行设计与自动评估方案 被引量:4
7
作者 周建文 赵炎平 席永涛 《中国航海》 CSCD 北大核心 2021年第1期1-7,共7页
冰区航行模拟器的研发需要完整的需求方案,而国内具有丰富的极区水域航行经验的人员较少,业内无系统且全面的冰区航行模拟器研发需求方案可供参考。在分析《海员培训、发证和值班标准国际公约》(International Convention on Standarks ... 冰区航行模拟器的研发需要完整的需求方案,而国内具有丰富的极区水域航行经验的人员较少,业内无系统且全面的冰区航行模拟器研发需求方案可供参考。在分析《海员培训、发证和值班标准国际公约》(International Convention on Standarks Training,Certification and Watchkeeping for Seafarers,STCW)、《国际极地水域营运船舶规则》和国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)示范课程等资料的基础上,借鉴冰区水域船舶事故类型特点、国外冰区航行培训经验和中国极地考察船航行经验,通过凝练极区水域基本培训模拟器强化训练的内容,设计典型模拟航行任务及相应的模拟场景,初拟冰区模拟航行的组织方法,构建关键评估指标和智能评估方法,为冰区航行模拟器的研发和相应的训练提供完整方案。该方案可作为极地船舶航行实训和评估指南,供海事主管机关、航海院校和航运公司参考。 展开更多
关键词 极地航行 模拟操纵 任务设计 评估指标 极地规则
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支撑方式和模型尺度对轴对称体旋转导数的影响 被引量:2
8
作者 庞永杰 李斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期288-291,共4页
旋臂水池是开展轴对称体水动力研究的常用试验设备之一,水池模型试验中的尺度效应和支撑方式一直是操纵性能试验研究的难点.在合理选取模型尺度、支杆与模型直径比、模型浸深以及模型速度的基础上,进行了轴对称体2种尺度模型和腹、尾支... 旋臂水池是开展轴对称体水动力研究的常用试验设备之一,水池模型试验中的尺度效应和支撑方式一直是操纵性能试验研究的难点.在合理选取模型尺度、支杆与模型直径比、模型浸深以及模型速度的基础上,进行了轴对称体2种尺度模型和腹、尾支撑2种方式多工况下的旋转导数试验,并得出了线性和非线性旋转水动力导数.试验结果表明,在不考虑支杆干扰的情况下,模型试验中支撑方式对旋转导数的影响是可以忽略的,尺度效应要针对不同的试验对象分别考虑. 展开更多
关键词 轴对称潜体 水动力导数 支撑方式 尺度效应
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初始不均衡量对潜艇悬停操纵的影响 被引量:1
9
作者 胡坤 黄海峰 +2 位作者 何斌 彭立程 张建华 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期65-71,共7页
当潜艇进入悬停战术机动时,要求准确均衡,以保证潜艇的浮力差和力矩差都为零。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行了仿真计算,研究剩余浮力差、剩余力矩差和初... 当潜艇进入悬停战术机动时,要求准确均衡,以保证潜艇的浮力差和力矩差都为零。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行了仿真计算,研究剩余浮力差、剩余力矩差和初始垂速3个初始不均衡量关键指标对潜艇悬停操纵的影响,分析了均衡计算误差和悬停稳定性之间的逻辑关系,研究结论可以为提高潜艇指挥员水下悬停机动操纵训练水平提供有益的参考。 展开更多
关键词 潜艇 悬停 操纵 均衡计算 仿真
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船舶失控漂移模型在防波堤水域的应用研究 被引量:4
10
作者 江福才 沈崇松 《船海工程》 2009年第3期172-175,共4页
建立防波堤水域船舶失控漂移模型,设定防波堤工程所在海域的自然条件、防波堤口门有效宽度、进出港口船舶尺度等参数。通过设定船舶在防波堤口门外失控点至防波堤口门的距离,计算船舶在偏航、风、流共同作用下从失控点开始至防波堤口门... 建立防波堤水域船舶失控漂移模型,设定防波堤工程所在海域的自然条件、防波堤口门有效宽度、进出港口船舶尺度等参数。通过设定船舶在防波堤口门外失控点至防波堤口门的距离,计算船舶在偏航、风、流共同作用下从失控点开始至防波堤口门的横向漂移量,根据计算结果来判断船舶是否有与防波堤发生碰撞的危险性。 展开更多
关键词 防波堤口门 失控漂移模型 漂移量 碰撞危险
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海上船舶航行安全问题探究——以北部湾一起商船与渔船碰撞事故为例 被引量:4
11
作者 董海亮 井燕 韩鑫 《中国水运(下半月)》 2015年第5期12-13,共2页
此文以发生在北部湾的一起商船与渔船碰撞事故为例,通过阐述事故的经过,探究造成此次安全事故的原因,总结经验,吸取教训,希望能引起相关人士对船舶航行安全问题的重视,从而减少船舶航行安全事故的发生。
关键词 商船 渔船 碰撞 原因 教训 安全
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航海模拟器中岸壁效应的计算方法 被引量:1
12
作者 赵学军 《中国航海》 CSCD 北大核心 2006年第1期60-63,共4页
狭水道及岸壁效应是对船舶操纵有着重要影响的外界因素,在航海模拟器中,如何很好地模拟船舶在狭水道和近岸航行时在操纵上所受到的影响一直是模拟器研究的一个重要课题,通过对实船试验得到的数据进行分析,针对运河或狭水道对船舶操纵的... 狭水道及岸壁效应是对船舶操纵有着重要影响的外界因素,在航海模拟器中,如何很好地模拟船舶在狭水道和近岸航行时在操纵上所受到的影响一直是模拟器研究的一个重要课题,通过对实船试验得到的数据进行分析,针对运河或狭水道对船舶操纵的影响,提出一种在航海操纵模拟器中准确、简单的模拟狭水道及岸壁效应对船舶操纵影响的计算方法。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 岸壁效应 航海模拟器 狭水道
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船舶机舱火灾事故人因致因分析研究 被引量:4
13
作者 李成海 赵卫健 +1 位作者 刘杰 胡甚平 《青岛远洋船员职业学院学报》 2023年第3期1-4,共4页
从船舶安全出发,必须预防和减少火灾事故的发生。采用事故树分析法,选取船舶机舱易失火区位为研究对象,在充分考虑因船舶设备、装备等硬件效能下降及船员人因致因失误所引发的船舶火灾事故危险的前提下,构建船舶火灾事故树,对导致船舶... 从船舶安全出发,必须预防和减少火灾事故的发生。采用事故树分析法,选取船舶机舱易失火区位为研究对象,在充分考虑因船舶设备、装备等硬件效能下降及船员人因致因失误所引发的船舶火灾事故危险的前提下,构建船舶火灾事故树,对导致船舶火灾事故顶事件的事故树最小割集求解,运用最小割集收集的信息,对船舶机舱火灾事故的15个基本元素中的人因致因影响因素进行定量和定性分析,并总结出致因因素影响结果。根据分析结果提出船舶机舱火灾事故预防和减少人因致因因素的建议,船舶设备设计应符合人类工程学理论,以降低船舶机舱火灾事故的发生。 展开更多
关键词 船舶火灾事故 人因致因因素 事故树 安全管理
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船舶在大风浪中航行产生的失速问题探讨 被引量:2
14
作者 褚善东 《浙江国际海运职业技术学院学报》 2008年第2期1-3,6,共4页
船舶在大风浪中航行除了要考虑船舶安全以外.还要考虑船舶的失速问题。文章介绍了船舶在大风浪中航行失速计算中存在的问题,提出了更合理的失速计算方法,使大风浪中失速计算更加符合实际。
关键词 船舶 航行 失速
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桥梁斜交角度控制对船舶过桥操纵的影响
15
作者 郑大明 江莉 《集美大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第1期46-49,共4页
从通航环境及船舶操纵的角度出发,结合桥区河段船舶引航方法,分析斜交桥梁对过桥操纵的影响因素。基于船舶过桥漂移量数学模型,考虑多变的通航环境参数,提出适应船舶过桥操纵的桥梁斜交角度控制范围的计算模型,并针对特殊情况下选取的... 从通航环境及船舶操纵的角度出发,结合桥区河段船舶引航方法,分析斜交桥梁对过桥操纵的影响因素。基于船舶过桥漂移量数学模型,考虑多变的通航环境参数,提出适应船舶过桥操纵的桥梁斜交角度控制范围的计算模型,并针对特殊情况下选取的桥梁斜交角度建设方案提出改善措施。 展开更多
关键词 斜交角度 过桥操纵 漂移量
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船舶锚泊辅助动力定位的抗扰控制 被引量:5
16
作者 雷正玲 郭晨 刘正江 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期24-28,共5页
针对锚泊辅助动力定位控制系统中的不确定性问题,考虑系统的计算延时,提出一种高阶线性扩张状态观测器(ESO)用来估计系统下一采样时刻的总扰动,并在闭环中将其实时补偿,这种方法控制参数少、简洁且易于工程实施。本文以一艘救助船为研... 针对锚泊辅助动力定位控制系统中的不确定性问题,考虑系统的计算延时,提出一种高阶线性扩张状态观测器(ESO)用来估计系统下一采样时刻的总扰动,并在闭环中将其实时补偿,这种方法控制参数少、简洁且易于工程实施。本文以一艘救助船为研究对象,仿真验证了所提算法不仅具有高的控制精度、快速响应能力、抗扰性能,还能减少执行机构的磨损;并进一步以一艘供给船验证了所提算法的鲁棒性。 展开更多
关键词 锚泊辅助 动力定位 扩张状态观测器 自抗扰 延时 总扰动 实时补
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网络环境下基于观测器的无人水面艇航向控制研究 被引量:3
17
作者 陈丽丽 王玉龙 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第3期315-321,333,共8页
控制中心-执行器网络通道中存在的网络诱导时延、数据丢包等网络诱导特性以及外部环境干扰均会对无人艇的水面航行产生影响,进而使系统性能显著降低,航向控制系统稳定性受到影响,提出一种基于观测器的无人艇航向控制准则,以使无人艇在... 控制中心-执行器网络通道中存在的网络诱导时延、数据丢包等网络诱导特性以及外部环境干扰均会对无人艇的水面航行产生影响,进而使系统性能显著降低,航向控制系统稳定性受到影响,提出一种基于观测器的无人艇航向控制准则,以使无人艇在既定航向上快速、稳定地航行。在建立基于网络的无人艇航向控制系统模型的基础上,采用Lyapunov稳定性原理和凸分析方法,对能使网络环境下基于观测器的无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制准则进行推导,设计出基于网络的航向控制器和观测器。仿真实验表明了所提出方法以及设计的控制器、观测器具有较好的性能。 展开更多
关键词 无人水面艇 航向控制器 网络诱导时延 丢包 观测器
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基于e-航海的无人驾驶船舶技术 被引量:6
18
作者 王程博 张新宇 李俊杰 《集美大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第5期354-359,共6页
为了有效地提高海上运输安全水平,将无人驾驶船舶与e-航海相结合,阐述了e-航海总体技术架构。通过分析无人驾驶船舶技术与e-航海技术之间的共性:感知、数据、标准和传输,提出基于e-航海的无人驾驶船舶系统技术总体架构。探讨了基于e-航... 为了有效地提高海上运输安全水平,将无人驾驶船舶与e-航海相结合,阐述了e-航海总体技术架构。通过分析无人驾驶船舶技术与e-航海技术之间的共性:感知、数据、标准和传输,提出基于e-航海的无人驾驶船舶系统技术总体架构。探讨了基于e-航海的智能感知、智能决策和智能通信无人驾驶船舶技术的发展思路。结果表明:e-航海技术的应用为无人驾驶船舶的发展奠定了基础,而无人驾驶船舶的发展也促进了e-航海战略的实施。 展开更多
关键词 e-航海技术 无人驾驶船舶 智能感知 智能决策 智能通信
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网络环境下无人水面艇航向控制器设计 被引量:2
19
作者 陈丽丽 王玉龙 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第2期125-131,共7页
无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性。为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络... 无人水面艇自主航行中受到外部环境干扰及在控制中心-执行器网络通道中存在网络诱导特性(如网络诱导时延、数据丢包等)的影响,会降低系统性能,影响航向控制系统的稳定性。为了能使无人艇按照设定航向快速、稳定地航行,提出一种基于网络的无人艇航向控制策略。首先,建立基于网络的无人艇航向控制系统模型。基于这个模型,运用Lyapunov稳定性理论和凸分析方法导出能使网络环境下无人水面艇航向控制系统渐进稳定的控制律,并设计基于网络的航向控制器。通过仿真验证所提出方法和设计控制器的有效性。 展开更多
关键词 无人水面艇 航向控制器 网络诱导时延 丢包
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基于滑模自抗扰的半潜式海洋平台动力定位控制方法研究 被引量:5
20
作者 和红磊 王玉龙 《船舶工程》 北大核心 2016年第11期72-77,共6页
针对海洋平台动力定位系统,通过构造连续光滑函数并将其用于扩张状态观测器以及引入非奇异终端滑模控制来代替非线性状态误差反馈控制律,设计了一种滑模自抗扰动力定位控制器。连续光滑函数的设计可避免控制器应用过程中的高频颤振现象... 针对海洋平台动力定位系统,通过构造连续光滑函数并将其用于扩张状态观测器以及引入非奇异终端滑模控制来代替非线性状态误差反馈控制律,设计了一种滑模自抗扰动力定位控制器。连续光滑函数的设计可避免控制器应用过程中的高频颤振现象,非奇异终端滑模控制的引入是为了提高系统的快速响应性与稳定性。仿真试验表明,改进后的滑模自抗扰动力定位控制系统具有较好的控制品质和响应特性,系统的抗扰能力与鲁棒性得到提升,同时其对扰动的估计能力明显增强,提高了海洋平台的定位精度。 展开更多
关键词 海洋平台 动力定位 连续光滑函数 滑模控制 自抗扰控制
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