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基于正弦函数处理新息的船舶模型参数辨识新算法 被引量:10
1
作者 张显库 祝慧颖 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期158-162,共5页
[目的]当船舶试验数据样本少时,将面临难以快速、准确辨识船舶模型参数的难题。[方法]基于最小二乘系统辨识算法,采用正弦函数处理新息,提出一种基于正弦函数非线性新息处理的船舶模型参数辨识算法。以“育鲲”船为例进行仿真实验,在只... [目的]当船舶试验数据样本少时,将面临难以快速、准确辨识船舶模型参数的难题。[方法]基于最小二乘系统辨识算法,采用正弦函数处理新息,提出一种基于正弦函数非线性新息处理的船舶模型参数辨识算法。以“育鲲”船为例进行仿真实验,在只有26组辨识数据的情况下,对比最小二乘法和非线性新息改进最小二乘法的模型参数辨识效果,并利用“育鹏”船对所提算法的有效性进行验证。[结果]结果表明:与最小二乘法相比,非线性新息改进最小二乘法的模型参数辨识精度提升了15%左右。[结论]研究结果可为小样本数据情况下的船舶模型参数辨识提供参考。 展开更多
关键词 船舶模型 参数辨识 非线性新息 最小二乘法
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基于OSG的海洋漫游场景开发 被引量:9
2
作者 陈宁 聂垒鑫 +2 位作者 刘炜 龚嫚 王之民 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2013年第4期386-390,共5页
针对海上环境气候复杂,模拟困难等原因,本系统在基于OSG三维渲染引擎的基础上,借助OsgOcean场景实现了第一视角的海洋场景漫游,包括船舶模型的调换,天气变化,键盘事件响应来控制船舶运动.首先通过将OSG视景窗口嵌入MFC框架下,并在OSG核... 针对海上环境气候复杂,模拟困难等原因,本系统在基于OSG三维渲染引擎的基础上,借助OsgOcean场景实现了第一视角的海洋场景漫游,包括船舶模型的调换,天气变化,键盘事件响应来控制船舶运动.首先通过将OSG视景窗口嵌入MFC框架下,并在OSG核心类cOSG中响应海洋场景的生成;其次在模型节点中通过添加和移除节点,动态实现船舶模型的加载和转换,然后通过天空盒中阳光在海面产生的不同光照效果,利用着色器,渲染不同气候下海面的颜色;最后通过OSG三维渲染引擎中的粒子效果,将自定义粒子模块实时加载到场景中,用来模拟大自然中的雨、雪效果. 展开更多
关键词 OSG 海洋漫游 船模
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船舶上滩的影响因素及动水特性试验 被引量:6
3
作者 曹民雄 唐存本 蔡国正 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2004年第2期16-22,共7页
在急流滩地形概化了的试验水槽中,进行了多种水力条件下的船模上滩试验.试验结果表明,滩段的水面比降、水流速度及船舶水深吃水比是船舶上滩的主要影响因素.
关键词 急流滩 船舶上滩 地形概化 船模 水槽试验
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通航小尺度船模试验研究 被引量:4
4
作者 汪拥赤 蔡汝哲 李晓飚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2005年第2期5-8,共4页
阐述了小尺度船模试验研究的几个主要问题,包括船模的相似性、操纵性能、尺度效应及修正、技术特点以及试验资料分析等,并对各点进行了分析。其中西南水运工程研究所研制的CM2 3B船模驾驶室监控系统(船模轨迹实时接受装置)及该所进行的... 阐述了小尺度船模试验研究的几个主要问题,包括船模的相似性、操纵性能、尺度效应及修正、技术特点以及试验资料分析等,并对各点进行了分析。其中西南水运工程研究所研制的CM2 3B船模驾驶室监控系统(船模轨迹实时接受装置)及该所进行的与三峡工程引航道水深相近的船模性能试验研究,在船模试验研究方面有所创新,通过多年的实际运用,均能满足试验研究与工程实际的需要,其效果较好。 展开更多
关键词 船模 通航 试验
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标准船模拖曳水池自航试验不确定度分析 被引量:6
5
作者 张立 陈建挺 陈伟民 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期100-106,共7页
参考国际船模拖曳水池会议(ITTC,2017)推荐规程以及国家相关标准,对船模拖曳水池的自航试验进行不确定度分析.首先对船模自航试验流程进行了梳理,确定其不确定度来源;然后根据自航试验原理,提出了不同温度时试验数据换算的方法,对ITTC... 参考国际船模拖曳水池会议(ITTC,2017)推荐规程以及国家相关标准,对船模拖曳水池的自航试验进行不确定度分析.首先对船模自航试验流程进行了梳理,确定其不确定度来源;然后根据自航试验原理,提出了不同温度时试验数据换算的方法,对ITTC关于自航试验不确定度分析规程进行补充;其次在试验数据进行温度换算之后,计算了船模自航试验中桨模转速、推力、扭矩和强制力的不确定度,并进一步计算了相关自航因子的不确定度.分析结果表明:当名义温度15℃时,按照95%的置信水平,各自航点的转速的扩展不确定度小于0.4%,推力和扭矩的扩展不确定度均低于1.0%,推力减额的扩展不确定度低于5.5%,伴流分数的扩展不确定度低于1.1%.本试验的船模自航试验不确定度分析的方法和步骤可以作为其他水池试验的参考. 展开更多
关键词 船模 拖曳水池 自航试验 自航因子 模型试验 不确定度
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热分层环境下船模尾流温度分布与扩展规律的试验研究 被引量:6
6
作者 顾建农 郑学龄 +1 位作者 刘巨斌 杨立 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第4期470-475,共6页
通过对船模在水槽中稳定热分层环境下运动后留下的尾流中的温度测量及红外摄像 ,试验研究了双螺旋桨船模在二种速度运动下 ,螺旋桨相对向内旋转、向外旋转及螺旋桨不工作时 。
关键词 热尾流 温度测量 船模 数据采集 红外测量 温度分布 温度扩展规律 稳定热分层 船舶
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基于计算机视觉的舰船模型三维重建方法
7
作者 王玉 孙红娟 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第6期161-164,共4页
为保证舰船模型三维重建的完整性以及细节程度,提出基于计算机视觉的舰船模型三维重建方法。基于双目立体视觉计算全局舰船目标点云坐标,生成舰船全局的三维点云数据;多视角点云配准方法对该数据进行配准后,输入多尺度特征递归卷积的稠... 为保证舰船模型三维重建的完整性以及细节程度,提出基于计算机视觉的舰船模型三维重建方法。基于双目立体视觉计算全局舰船目标点云坐标,生成舰船全局的三维点云数据;多视角点云配准方法对该数据进行配准后,输入多尺度特征递归卷积的稠密点云重建网络模型中,通过该模型生成舰船模型三维深度图,在此基础上,利用运动结构法完成舰船深度图中的三维曲线重建,对舰船模型进行颜色渲染,输出舰船模型三维重建结果。测试结果显示,该方法能够完成不同图像之间对应点的可靠匹配,确定各点的坐标位置;三维重建后模型的空间偏差均在0.015以下;能够较好地完成舰船结构的重建,重建后舰船模型的完整性较好,清晰呈现舰船的结构细节。 展开更多
关键词 计算机视觉 舰船模型 三维重建 多视角 颜色渲染 三维曲线重建
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两种响应型船舶运动模型的对比及适用性分析 被引量:6
8
作者 孙健 陈永冰 +1 位作者 周岗 李文魁 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第6期14-19,共6页
船舶运动模型作为自动舵性能检测平台的基础与核心,对于自动舵的研发、调试及船舶运动控制算法的设计都有非常重要的意义。现有的航迹航向自动舵检测平台普遍使用简化的一阶线性KT方程。由于忽略船舶回转运动中的纵向速度变化以及首摇... 船舶运动模型作为自动舵性能检测平台的基础与核心,对于自动舵的研发、调试及船舶运动控制算法的设计都有非常重要的意义。现有的航迹航向自动舵检测平台普遍使用简化的一阶线性KT方程。由于忽略船舶回转运动中的纵向速度变化以及首摇角与横向速度之间的耦合,在实际使用中具有一定的局限性。本文引用国际电工委员会制定的航迹自动舵标准(IEC62065)中提出的船舶运动模型,并对其进行仿真,将仿真结果与一阶线性KT方程的仿真结果进行对比分析,讨论一阶线性KT方程的适用范围。同时介绍改进的一阶非线性KT方程的形式并进行仿真试验,结果表明其与IEC62065中非线性模型相似度较好,且减少了计算量。 展开更多
关键词 船舶运动模型 自动舵 KT方程
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仿照直升机旋翼的水下矢量推进装置
9
作者 黄思铭 《机电产品开发与创新》 2024年第2期151-154,共4页
借鉴直升机上的矢量推进技术,研究出一种提高载具灵活性、降低载具的操作难度的水下推进装置,在船模上进行初期测试。联想到大气和水下的环境相似性,将航模的金属头旋翼总成装置运用到船模上,代替船模原来的水下推进器。旋翼头总成装置... 借鉴直升机上的矢量推进技术,研究出一种提高载具灵活性、降低载具的操作难度的水下推进装置,在船模上进行初期测试。联想到大气和水下的环境相似性,将航模的金属头旋翼总成装置运用到船模上,代替船模原来的水下推进器。旋翼头总成装置控制运动方向的三个自由度分别用一个总线舵机控制,旋翼主轴的旋转用38电机通过带传动驱动。由于旋翼头总成装置是位于水下的,而总线舵机和38电机需要在水面上,所以它们之间的运动通过一套传动装置连接,让水面上的控制系统能够控制水面下的旋翼头总成装置运动。传动装置用三维软件建模并3D打印出实物。通过对直升机的矢量推进技术的了解,在此技术基础上模拟载具的矢量推进,制造最新型的水下推进装置,用以提升载具的灵活性、安全性,减少船只的事故触发率。它不仅可以适用于小型的水上游艇,大可以用于万吨巨轮,甚至在未来该技术发展成熟的时候,还可以用于海军的潜艇等,是一件有价值,有前途的项目。 展开更多
关键词 船模 矢量推进技术 水下推进器 灵活性 总线舵机 金属旋翼头总成 3D打印
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基于声像情报信息的舰船型号识别研究
10
作者 丁禹懿 李一蓓 +4 位作者 周瑞涛 张超逸 唐洁莹 侯仁通 胡文瑾 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第1期158-163,共6页
基于视频图像的传统舰船识别方法一般仅能够识别和分类舰船类型,较难对舰船的具体型号做出准确判断,难以达到实际应用要求。本文研究目的在于分析基于声像情报信息的舰船型号识别主要特征与途径,研究主要识别方法与流程。本文研究综合... 基于视频图像的传统舰船识别方法一般仅能够识别和分类舰船类型,较难对舰船的具体型号做出准确判断,难以达到实际应用要求。本文研究目的在于分析基于声像情报信息的舰船型号识别主要特征与途径,研究主要识别方法与流程。本文研究综合声像信息提取、检测、分析等技术手段,结合人工智能识别模型训练方法,构建识别模型,实现对舰船型号的细分识别。研究结果显示,基于声像情报信息的舰船型号识别在实践中表现出较高的准确度,结合多源声像情报信息的综合利用,使得识别结果更为可靠。此项舰船型号识别方法在装备科技信息领域中有较好的应用前景,能够为声像情报的研究工作提供支撑保障。 展开更多
关键词 声像情报 舰船型号 识别
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船模重量、重心及转动惯量测量系统设计 被引量:6
11
作者 马勇 张亮 +1 位作者 周广利 由世洲 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期6-10,共5页
为了提高船模重量、重心及转动惯量测量与调整的精度和效率,基于力矩平衡原理和微幅摆原理,研究了船模重量、重心及转动惯量的测量方法,设计并研制了船模重量、重心及转动惯量集成电测系统,分析了系统误差,进行了标模测量试验,将测量数... 为了提高船模重量、重心及转动惯量测量与调整的精度和效率,基于力矩平衡原理和微幅摆原理,研究了船模重量、重心及转动惯量的测量方法,设计并研制了船模重量、重心及转动惯量集成电测系统,分析了系统误差,进行了标模测量试验,将测量数据与标模固有参数进行了比较,分析了测量系统的精度和重复性.试验证明,系统测量精度高,重复性好,能够很好地满足船模水池实验室船模试验需求,具有实际应用价值. 展开更多
关键词 船模 重量 重心 转动惯量 电测
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施工导流期的斜流效应船模试验研究 被引量:5
12
作者 刘晓平 邹开明 +1 位作者 王能贝 方森松 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第9期39-42,共4页
以某低水头航电枢纽水工模型试验为基础,进行了遥控自航船模试验,分析了施工导流阶段围堰引起的横流对船模航行的影响。结果表明,斜流对船模航行的影响程度主要与横向流速大小、区域及船体的对岸航速有关。该研究方法可以为航道水力学... 以某低水头航电枢纽水工模型试验为基础,进行了遥控自航船模试验,分析了施工导流阶段围堰引起的横流对船模航行的影响。结果表明,斜流对船模航行的影响程度主要与横向流速大小、区域及船体的对岸航速有关。该研究方法可以为航道水力学研究和航道工程设计提供参考。 展开更多
关键词 水工模型试验 船模 施工导流 斜流效应
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船舶模型水池碰撞试验研究 被引量:5
13
作者 李良伟 杜俭业 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第12期64-67,123,共5页
本文提出一种能够模拟船舶海上碰撞环境的模型试验方案,并结合船舶拖曳水池开展了系列模型碰撞试验,分析了不同撞击速度和撞击角度条件下的被撞船模型舷侧结构损伤特性,研究工作可为更好地理解船舶在实际场景下碰撞后的运动规律及仿真... 本文提出一种能够模拟船舶海上碰撞环境的模型试验方案,并结合船舶拖曳水池开展了系列模型碰撞试验,分析了不同撞击速度和撞击角度条件下的被撞船模型舷侧结构损伤特性,研究工作可为更好地理解船舶在实际场景下碰撞后的运动规律及仿真方法验证提供试验数据支撑。 展开更多
关键词 模型 碰撞 试验
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遗传算法及其在船舶运动控制器优化中的应用 被引量:3
14
作者 张宁 张显库 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期79-80,114,共3页
采用十进制基因编码的遗传算法,优化模糊控制器的隶属度函数。同时引入不同思路的变异、选择方法对模糊控制器的隶属度函数位置进行优化,由Matlab编程实现对某货船航向控制的多方面仿真。并作了种群规模、进化代数对模糊控制器性能影响... 采用十进制基因编码的遗传算法,优化模糊控制器的隶属度函数。同时引入不同思路的变异、选择方法对模糊控制器的隶属度函数位置进行优化,由Matlab编程实现对某货船航向控制的多方面仿真。并作了种群规模、进化代数对模糊控制器性能影响的对比仿真研究。仿真实验表明,遗传算法用于优化船舶运动控制器效果明显。 展开更多
关键词 模糊控制 遗传算法 船舶模型
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近距离会遇时船舶避碰动态辅助模型 被引量:5
15
作者 王欣 刘正江 李铁山 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1256-1261,共6页
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(MM... 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系统,利用后推控制设计方法,并结合隐函数定理、中值定理、神经网络、动态面控制技术,设计了一种结构简单、效果良好的直接自适应控制算法。同时基于MMG模型特点,构建了准确适用的船舶避碰要素动态计算数学模型。利用2艘相距较近且处于交叉相遇局面的船舶进行避碰仿真和对比研究。结果表明:所提出的避碰动态辅助模型能准确描述避碰过程中船舶操纵运动轨迹,能计算出符合实际的船舶避碰要素数值,能够为船舶采取有效的避碰行动提供辅助支撑。 展开更多
关键词 海上安全 海上航行 避碰 事故预防 船舶模型 运动控制 自适应控制系统 神经网络
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基于重叠网格的规则波中船舶运动数值预报方法 被引量:5
16
作者 高鉴 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第10期193-196,206,共5页
基于RANS方法及VOF造波技术,构建了数值波浪水池,以DTMB 5512船模为研究对象,应用重叠网格技术及SST k-ω湍流模型,实现了不同顶浪条件下船模运动及粘性流场的数值模拟,对比试验结果表明,该方法能够较为准确预报绝大部分工况下的船模运... 基于RANS方法及VOF造波技术,构建了数值波浪水池,以DTMB 5512船模为研究对象,应用重叠网格技术及SST k-ω湍流模型,实现了不同顶浪条件下船模运动及粘性流场的数值模拟,对比试验结果表明,该方法能够较为准确预报绝大部分工况下的船模运动响应,满足工程设计需要,可为船舶水动力性能分析及运动预报提供技术支撑,但在高航速下应用该方法所得的船舶运动响应结果偏差较大,尚需针对湍流模型及自由液面捕捉技术进一步优化。 展开更多
关键词 顶浪 船模 计算流体力学 重叠网格 运动响应 流场特性
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一种舵阻摇 H_∞ 控制器的设计 被引量:2
17
作者 杨承恩 贾欣乐 毕英君 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 1998年第1期29-34,共6页
设计了一种H∞控制器,可以解决舵阻摇系统对船舶结构及参数具有高度敏感性这个问题.模拟海上航行条件的计算机仿真表明该控制器具有良好的鲁棒特性.
关键词 舵阻摇 船舶 H∞控制器 设计 横摇
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激光船模轨迹测试系统的改进研究 被引量:5
18
作者 严伟 陆小刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1994年第4期62-68,共7页
针对近年来小尺度船模率定和试验测试中存在的难点和出现的一些问题,对原激光轨迹测试系统的硬、软件作了改进研究,增加了用舵量的测试和自动操舵的功能,对处理程序的编写提出了新的设计思想,使船模率定基本实现了测试控制自动化,... 针对近年来小尺度船模率定和试验测试中存在的难点和出现的一些问题,对原激光轨迹测试系统的硬、软件作了改进研究,增加了用舵量的测试和自动操舵的功能,对处理程序的编写提出了新的设计思想,使船模率定基本实现了测试控制自动化,以及试验中操用舵角的同步记录,大大提高了测试精度。 展开更多
关键词 激光测量仪 船模 测试 水工模型
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高速舰船的运动模型适用性分析及海浪中的操纵仿真试验 被引量:4
19
作者 孙健 陈永冰 +1 位作者 周岗 徐务农 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第1期41-45,51,共6页
船舶运动模型的建立对于船舶运动控制算法的研究以及自动舵的研制和陆基条件下的检测都具有重要意义。对于静水条件下中低速船的航迹航向控制,三自由度模型较为简单适用,然而高速舰船的操纵特性与中低速船不同,在回转过程中会产生较大... 船舶运动模型的建立对于船舶运动控制算法的研究以及自动舵的研制和陆基条件下的检测都具有重要意义。对于静水条件下中低速船的航迹航向控制,三自由度模型较为简单适用,然而高速舰船的操纵特性与中低速船不同,在回转过程中会产生较大的横倾角,横摇运动与首摇运动的耦合作用较明显。本文通过Matlab对DTMB5415驱逐舰进行四自由度的运动建模及操纵仿真实验,根据仿真试验与水池试验数据的对比,验证了四自由度模型的适用性,并进一步应用该模型分析了海浪干扰对高速舰船运动的影响。 展开更多
关键词 船舶运动模型 横摇耦合 海浪干扰
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小尺度自航船模试验及技术特点 被引量:2
20
作者 汪拥赤 蔡汝哲 李晓飚 《水运工程》 北大核心 2005年第11期65-68,共4页
针对通航物理模型研究中出现实际通航与试验结果不一致的问题,介绍了通航小尺度自航船模作为一种特殊传感器在水工、河工模型量测中的应用。阐述了三峡-葛洲坝两坝间改进船型船队扩大通航能力试验中,自航船模与实船操纵性能的相似性问... 针对通航物理模型研究中出现实际通航与试验结果不一致的问题,介绍了通航小尺度自航船模作为一种特殊传感器在水工、河工模型量测中的应用。阐述了三峡-葛洲坝两坝间改进船型船队扩大通航能力试验中,自航船模与实船操纵性能的相似性问题以及船模试验的技术特点。 展开更多
关键词 小尺度 船模 试验 特点
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