船舶在平整冰区行进过程的离散元分析

船舶在冰区航行中,冰荷载是船舶结构设计和安全航行的重要影响因素。采用具有黏结破碎特征的离散单元法对船舶在平整冰区的航行过程进行了数值分析。在船舶破冰过程的离散元模拟中,平整冰由球形颗粒黏结而成,同时考虑了海水浮力和拖曳力对海冰单元的作用,颗粒间的黏结作用可在海冰与船体的相互作用过程中发生破碎;船体由三角形单元构造,分析了在海水浮力、推进器推力及海冰共同作用下船体的六自由度运动特性。通过船体与海冰相互作用的离散元分析,确定了船舶在破冰过程中海冰作用在船体上的冰荷载,探讨了船舶推进器推力和海冰厚度对冰荷载的影响,并与Lindqvist船体冰阻力经验公式进行了对比。     

任务分配均衡的双参数CFAR舰船检测并行算法

双参数恒虚警率CFAR(Constant False Alarm Rate)是舰船目标检测中的常用算法。近年来,合成孔径雷达(SAR)分辨率不断提高,SAR图像幅宽增大,并且在检测时希望尽量保持舰船轮廓以便后续的舰船目标识别。双参数CFAR算法虽然能满足目标检测需求,但算法运行时间过长,不利于信息的及时处理。传统的MPI(Message Passing Interface)并行化解决方案在分配检测任务给各进程时,没有考虑因陆地掩膜,几何校正等预处理所导致的图像中待检测点分布不均。针对这一问题,本文提出改进的MPI并行化解决方案。与传统的MPI并行化解决方案相比,该方案能较为均衡地为各个进程分配检测任务。在集群计算机上的实验结果表明,改进后并行标准效率提高约43%。为应对机载SAR实时舰船目标检测的需求,在多核PC机上进行实验,结果表明,本文算法在多核PC机上也能有效地缩短检测时间,对实现机载SAR实时舰船目标检测有积极意义。     

目标圆方法在船舶导航中的应用

根据多年指挥海上船舶绕避热带气旋的经验,提出了一种基于热带气旋预报目标圆的绕避热带气旋方法。文中给出了目标圆方法的基本原理、操作流程和关键技术,介绍了实际使用此方法成功指挥船舶绕避热带气旋的实例。统计结果表明,近年来此方法的使用效果和效益评估情况良好,具有较高的使用价值。这种绕避热带气旋的方法同样适用于船舶绕避爆发性气旋。     

海洋地质十号船钻探系统及其在海洋地质调查中的应用

能源需求持续增长及环境污染防治、应对气候变化要求加快能源结构调整,迫切需要海洋地质调查工作为油气勘探开发提供新的靶区,为天然气水合物商业化勘查开发提供基础支撑。我国自主设计、建造的海洋地质十号船填补了我国小吨位大钻深海洋地质钻探船的空白,提升了海洋地质调查能力,也标志着我国海洋地质综合调查能力跻身世界前列,并为未来的大洋钻探提供了宝贵的经验。海洋地质十号船钻探系统针对不同地层采用不同的取心工具,顺利完成了南海某海域的钻探取心任务(A、B两个钻孔)。针对海洋钻探作业风险,制定的应对措施,保证了海洋地质十号船钻探作业的正常施工。实践证明,海洋地质十号船钻探系统可圆满完成了海洋地质钻探取心任务。     

一种增强型YOLOv3的合成孔径雷达(SAR)舰船检测方法

近年来,海战场成为现代战争的主要作战区域之一,舰船目标逐渐成为海上重点监测对象,能否快速准确地识别海战场舰船目标的战术意图,给指挥员的决策提供必要的支持,这关系到一场海上战役的成败。随着合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)成像技术的不断发展,大量SAR图像可用于舰船目标检测与识别。利用SAR图像进行舰船目标检测与识别,已经成为重要的海洋应用之一。针对传统SAR图像舰船检测方法准确率较低的问题,本文在YOLOv3的基础上,结合感受野(receptive fieldblock,RFB)模块,提出一种增强型的SAR舰船检测方法。该方法在最近公开的SAR图像舰船检测数据集上平均准确率值达到了91.50%,与原YOLOv3相比提高了0.92%。实验结果充分表明本文提出的算法在SAR舰船的检测中具有较好的检测效果。     

低速运动船只撞击埋置框架结构动力分析模型

通过引入合理的撞击模型,建立了水面运动船只低速撞击埋置框架结构的传递矩阵-节点耦合矩阵动力分析模型。该模型可模拟船只与结构在撞击过程中的短暂脱离,并分析撞击力时程曲线和整个撞击系统的动力响应。与有限元方法的比较验证了结构传递矩阵-节点耦合矩阵动力分析方法的有效性。不同于规范计算方法,分析发现撞击过程中的最大撞击力不仅与船只的初始动能有关,还受船只与结构间的接触刚度及结构的自身刚度影响,这两种刚度越大,则最大撞击力也越大,撞击持续时间则越短,而撞击力时程曲线的振荡越明显,甚至在船只撞击结构后的很短时间内就可能产生较大的撞击力峰值。     

科考型有缆遥控潜水器选型研究

本文介绍科考型有缆遥控潜水器(ROV)国内外现状, 总结概括科考型ROV系统组成。以关键指标选型法为4 500 t级海洋综合科学考察船选定工作水深不小于6 000 m、液压驱动、系统功率不小于150马力、单缆吊放、中部作业甲板安装、侧舷布放回收、集成科考设备系统的第Ⅲ类B级加强型的工作级科考型ROV, 形成适用于4 500 t级海洋综合科学考察船科考型ROV选型方案, 为国内海洋综合科学考察船运行单位选配潜水器提供经验和技术参考。     

“大洋一号”科学考察船现场数据管理系统的研究与开发

为使“大洋一号”科学考察船的船载设备数据能够得到更好的管理与共享,建立了基于网络的现场数据管理系统。该系统采用瘦客户端的三层结构建模,采用Java语言编写。船载新老设备的数据都从串口传出,通过MOXA的串口服务器,可以使船载设备连接上网络。三层结构中的事务处理服务器接收船载设备数据,对其处理、存储,并推送到客户端实现实时显示。“大洋一号”在进行科学考察时,还会获得一些非实时的分析数据。这类数据的管理,都通过网页上表单的形式实现填写和存储,并提供方便的查询功能。