船舶神经网络运动模型的研究 被引量：7

1

作者 林莉 万德均 李滋刚 《舰船科学技术》 北大核心 2001年第1期38-42,共5页

根据船舶海上航行的实际情况，针对船舶运动的特点，研究了基于神经网络建立船舶操纵运动模型的方法，提出了一种线性神经网络结构，并给出了相应的训练和学习方法。大量的仿真试验表明：线性神经网络用于船舶运动模型的研究，具有收敛... 根据船舶海上航行的实际情况，针对船舶运动的特点，研究了基于神经网络建立船舶操纵运动模型的方法，提出了一种线性神经网络结构，并给出了相应的训练和学习方法。大量的仿真试验表明：线性神经网络用于船舶运动模型的研究，具有收敛速度快、预测误差较小、能快速跟踪参数变化等优点，可用于船舶运动实时辨识。 展开更多

关键词 船舶操纵 系统辨识 神经网络 操纵运动模型 操纵性

下载PDF 职称材料

水面无人艇动态避碰策略研究 被引量：8

2

作者 尚明栋 朱志宇 周涛 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第9期69-73,共5页

针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰... 针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰。通过实验仿真表明,该方法有效地完成USV对动态障碍物的危险避碰,符合USV实际航行避碰操纵要求。 展开更多

关键词 水面无人艇 操纵运动模型 智能避碰

下载PDF 职称材料

基于人工势场-操纵运动混合模型的船舶路径规划 被引量：2

3

作者 程细得 刘鹏辉 +1 位作者 韩琨羽 施畅 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期85-90,共6页

为提高船舶全局路径规划的合理性和安全性,提出了一种考虑船舶操纵运动性能的路径规划方法.首先引入偏转力矩和船舶领域对传统的人工势场法进行改进;然后研究了人工势场法与船舶操纵运动模型融合的机理,构建了一种人工势场-操纵运动混... 为提高船舶全局路径规划的合理性和安全性,提出了一种考虑船舶操纵运动性能的路径规划方法.首先引入偏转力矩和船舶领域对传统的人工势场法进行改进;然后研究了人工势场法与船舶操纵运动模型融合的机理,构建了一种人工势场-操纵运动混合模型;最后通过求解该混合模型完成了船舶在两类典型静态障碍物环境中的路径规划.仿真结果表明:此方法规划出的路径,不仅可以安全避开周围环境中的障碍物,而且与传统人工势场法相比,经过障碍物时拐角更平缓,每一处路径的转向角都能满足船舶操纵运动性能的约束,路径平滑度更高,更符合船舶实际航行工况的要求. 展开更多

关键词 全局路径规划 人工势场法 操纵运动模型 避障 船舶操纵性

原文传递

多轴矢量复合推进无人水下航行器动力学建模及运动仿真研究

4

作者 陈云赛 徐庆丰 +2 位作者 姜清华 崔嘉宁 高永 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期87-99,共13页

针对水下航行器,在艏部布置2台二元矢量推进器,艉部锥形布置4台推进器,设计了一种“2+4”双组多轴矢量复合推进方案,并通过收合机构实现推力矢量化,提升了水下航行器的操纵性、机动性和推进效率,同时建立了采用该新型矢量推进布局的UUV... 针对水下航行器,在艏部布置2台二元矢量推进器,艉部锥形布置4台推进器,设计了一种“2+4”双组多轴矢量复合推进方案,并通过收合机构实现推力矢量化,提升了水下航行器的操纵性、机动性和推进效率,同时建立了采用该新型矢量推进布局的UUV操纵运动方程。在CFD仿真获取的水动力系数的基础上,对UUV的直航、潜浮、回转、螺旋下潜运动进行了数值仿真,准确预报了UUV的运动轨迹及状态;基于PID及FOPID控制器设计UUV水平面路径跟踪控制系统,实现了UUV对折线和曲线路径的精准追踪,表明“2+4”双组多轴矢量推进系统具有良好的操纵控制性能。 展开更多

关键词 多轴矢量推进 操纵运动模型 操纵运动仿真 路径跟踪

原文传递

船舶操纵运动仿真研究 被引量：2

5

作者 陆冬青 邱云明 《江苏船舶》 2019年第5期5-7,33,共4页

为了利用船舶操纵模拟器进行航海教育培训,以及在船舶设计阶段预报船舶操纵性,建立四自由度船舶操纵运动数学模型以及作用于船体的作用力(矩)计算公式,运用unity开发工具,结合某型船舶数据方便快捷的编制船舶操纵运动三维数值仿真程序... 为了利用船舶操纵模拟器进行航海教育培训,以及在船舶设计阶段预报船舶操纵性,建立四自由度船舶操纵运动数学模型以及作用于船体的作用力(矩)计算公式,运用unity开发工具,结合某型船舶数据方便快捷的编制船舶操纵运动三维数值仿真程序。通过船舶变速性能、旋回性能和Z形实验等较为完整的船舶操纵性能数值仿真试验,得到了试验数据,并和该船的实船试验数据以及相关文献的数据进行比对,吻合较好。仿真结果表明:本文的方法是可行的,计算结果是可信的。 展开更多

关键词 船舶操纵 船舶操纵性能 操纵运动模型 数值仿真

下载PDF 职称材料

基于扩展Kalman滤波器的气垫艇操纵运动模型参数辨识研究 被引量：3

6

作者 肖剑波 胡大斌 刘徐明 《现代电子技术》 北大核心 2020年第2期110-114,共5页

气垫艇运动模型是气垫艇操纵模拟训练系统的关键,如何获取准确的模型参数,建立符合真实运动规律的模型成为急需突破的难题。文中介绍系统辨识原理,并推导EKF辨识非线性模型参数的公式,建立气垫艇三自由度操纵运动分离型模型。在此基础上... 气垫艇运动模型是气垫艇操纵模拟训练系统的关键,如何获取准确的模型参数,建立符合真实运动规律的模型成为急需突破的难题。文中介绍系统辨识原理,并推导EKF辨识非线性模型参数的公式,建立气垫艇三自由度操纵运动分离型模型。在此基础上,运用扩展的Kalman滤波器(EKF),对分离型模型中的部分未知流体动力参数进行辨识。仿真试验结果表明,应用EKF辨识气垫艇三自由度MMG模型参数,将辨识得到的参数与仿真模型的参数进行对比,试验结果验证了基于EKF方法的可行性。 展开更多

关键词 气垫艇 操纵运动模型 参数辨识 扩展KALMAN滤波器 分离型建模 仿真分析

下载PDF 职称材料

一阶船舶操纵运动模型动态仿真的研究 被引量：7

7

作者 于军民 邵哲平 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2002年第3期249-253,共5页

根据操纵性指数K、T与船舶旋回圈轨迹的关系 ,利用MATLAB的Simulink工具箱建立一阶船舶操纵运动动态仿真模型 ,实现了对船舶旋回圈的动态描述 .通过对试验样本仿真结果的定量与定性分析 ,验证了利用此模型仿真的可行性 .

关键词 船舶操纵运动模型 T指数 动态仿真 操纵性指数 K指数 船舶旋回性

下载PDF 职称材料

基于航向控制系统的船舶动态避碰机理 被引量：12

8

作者 贺益雄 张晓寒 +4 位作者 胡惟璇 李梦霞 龚帅 金毅 牟军敏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期988-993,1027,共7页

为探索航速矢量变化与船舶避碰之间的动态变化规律(避碰机理),研究了结合船舶领域和速度障碍等方法的静态避碰机理,确定了不考虑船舶改向运动过程与周围环境变化前提下,本船可避让所有物标的航速矢量区间;建立了基于模糊自适应比例积分... 为探索航速矢量变化与船舶避碰之间的动态变化规律(避碰机理),研究了结合船舶领域和速度障碍等方法的静态避碰机理,确定了不考虑船舶改向运动过程与周围环境变化前提下,本船可避让所有物标的航速矢量区间;建立了基于模糊自适应比例积分微分(PID)控制和船舶运动方程的航向控制系统,再现船舶改向过程中的航速矢量非线性变化;基于静态避碰机理和航向控制系统研究了船舶动态避碰机理,求解了符合船舶操纵运动过程的动态避碰改向区间.研究结果表明,在开阔水域随机设置的多物标环境中,可得到符合航速矢量非线性变化的动态避碰改向区间集合[-90°,-72°]、[31°,47°]、[62°,79°],受动态船舶主要影响形成改向范围为(-72°,31°)、(79°,90°]的碰撞航向区间,符合船舶操纵运动对改向避碰的影响规律,可为实现船舶避碰辅助决策、自动避碰和动态避碰路径规划提供基础理论和方法. 展开更多

关键词 避碰机理 速度障碍 船舶领域 模糊自适应比例积分微分(PID)控制 MMG(分离型船舶操纵运动模型)

下载PDF 职称材料

基于细长体理论的小水线面双体船操纵性预报 被引量：9

9

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

下载PDF 职称材料

基于虚拟现实的船舶操纵运动仿真系统研究 被引量：2

10

作者 朱雄军 田超 《船海工程》 2003年第2期34-37,共4页

利用MMG操纵运动数学模型计算船舶的操纵运动 ,应用OpenGL和 3Dmax技术 ,开发了船舶操纵运动的三维可视化仿真系统 ,通过输入船舶主尺度 ,实现了具有真实感的、随时间变化的船舶操纵运动实时动态仿真 。

关键词 船舶 操纵运动 MMG操纵运动数学模型 运动仿真 OPENGL

下载PDF 职称材料

基于岭回归方法的船舶操纵运动建模 被引量：6

11

作者 罗伟林 邹早建 《船海工程》 2009年第6期17-19,36,共4页

基于自航模试验的系统辨识方法是一种有效的船舶操纵运动建模方法。通过对舵角和转艏角速度试验数据的分析,用岭回归方法确定了船舶操纵运动数学模型中的模型参数,进行了操纵运动预报仿真并同自航模试验数据对比,数值仿真结果验证了方... 基于自航模试验的系统辨识方法是一种有效的船舶操纵运动建模方法。通过对舵角和转艏角速度试验数据的分析,用岭回归方法确定了船舶操纵运动数学模型中的模型参数,进行了操纵运动预报仿真并同自航模试验数据对比,数值仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 船舶操纵运动数学模型 系统辨识 最小二乘法 岭回归

下载PDF 职称材料

桥群河段船舶通航安全数值模拟分析 被引量：6

12

作者 刘虎英 《交通科学与工程》 2017年第2期51-57,共7页

针对内河航道中桥群河段船舶通航安全问题,以浏阳河汉桥工程所在的桥群河道为例,基于浅水方程,建立了浏阳河二维水流数学模型;基于MMG方程,建立了船舶操纵运动数学模型。通航水流条件分析表明:汉桥修建对桥群河段水流的影响较小,河道水... 针对内河航道中桥群河段船舶通航安全问题,以浏阳河汉桥工程所在的桥群河道为例,基于浅水方程,建立了浏阳河二维水流数学模型;基于MMG方程,建立了船舶操纵运动数学模型。通航水流条件分析表明:汉桥修建对桥群河段水流的影响较小,河道水流平顺,对船舶安全航行的影响较小。船舶航行模拟分析结果表明:船舶可顺利通过桥群河段,且操作较容易,为桥群河段的通航安全提供了科学依据。 展开更多

关键词 桥群 通航安全 船舶操纵运动数学模型

下载PDF 职称材料

无人水面艇自主航行控制仿真系统研究

13

作者 程宇 付悦文 李鲁 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第1期63-72,共10页

无人水面艇(unmanned surface vehicle,USV)具有系统复杂、试验区域受限、算法验证实艇效率低等问题,因此,设计一套无人艇仿真模拟系统,具备算法验证、任务推演、数据回放等功能,能加快开发速度,提高试验效率,降低试验成本。该仿真模拟... 无人水面艇(unmanned surface vehicle,USV)具有系统复杂、试验区域受限、算法验证实艇效率低等问题,因此,设计一套无人艇仿真模拟系统,具备算法验证、任务推演、数据回放等功能,能加快开发速度,提高试验效率,降低试验成本。该仿真模拟系统集成了5个模块:显控模块用于地图显示、全局航路规划和数据显示等;操纵性运动模型模块主要采用三自由度响应数学模型;环境信息模块主要实现对环境感知数据真实模拟;航行控制模块主要实现无人艇航路跟踪以及航向、航速精确控制;避障模块根据航行态势进行实时避障。该仿真系统中各模块之间相互独立,可进行模块的更换和参数设置,仿真试验结果表明,该仿真系统可以为自主航行算法开发和任务推演提供可靠的验证过程和结果。 展开更多

关键词 无人艇 仿真系统 显控模块 操纵性运动模型模块 环境信息模块 航行控制模块 避障模块

下载PDF 职称材料

船舶操纵模拟器中的系缆张力模型 被引量：3

14

作者 孙霄峰 尹勇 张秀凤 《中国航海》 CSCD 北大核心 2007年第3期1-4,共4页

建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力... 建立了可适用于6个自由度船舶操纵运动数学模型的系缆张力计算模型。系缆的应变满足虎克定律,利用悬链线方程和虎克定律推导出的系缆无应力长度的计算公式,根据计算出的系缆无应力长度和系缆的实际长度的对应关系,用试算法计算系缆张力;否则,忽略系缆的自重,通过由系缆的应变曲线图拟合的多项式来计算系缆张力,并分别计算了系缆的水平张力和竖直张力。进行了系缆破断强度的计算,并对系缆张力是否超出安全负荷以及系缆是否破断进行了判断。计算实例验证了模型的正确性和实用性。 展开更多

关键词 船舶 舰船工程 船舶操纵模拟器 系缆张力 船舶操纵运动数学模型 悬链线

下载PDF 职称材料

湘江株洲枢纽库尾整治河段船舶操纵运动模拟

15

作者 舒小红 邹开明 汪映红 《山东交通学院学报》 CAS 2023年第4期153-162,共10页

为解决散乱浅滩弯曲河段水流条件复杂、船舶航行困难且易受浅水效应影响的问题,建立平面二维水流数学模型及船舶操纵运动数学模型,以湘江株洲枢纽库尾鱼弄子滩为例,通过实测资料验证数学模型的可靠性,对典型工况进行船舶运动数值模拟,... 为解决散乱浅滩弯曲河段水流条件复杂、船舶航行困难且易受浅水效应影响的问题,建立平面二维水流数学模型及船舶操纵运动数学模型,以湘江株洲枢纽库尾鱼弄子滩为例,通过实测资料验证数学模型的可靠性,对典型工况进行船舶运动数值模拟,计算相应航行参数,评估航道整治效果及通航条件。结果表明:疏浚受散乱浅滩影响的弯曲航道能有效优化航道水流流态,明显改善船舶通航条件。该数值模拟可为评估散乱浅滩弯曲航道的整治效果提供科学依据和指导。 展开更多

关键词 船舶操纵运动数学模型 浅水效应 散乱浅滩 弯曲航道

下载PDF 职称材料

小间距桥梁并建对内河桥区航道通航安全影响分析——以浏阳河景观桥为例 被引量：1

16

作者 海显盛 刘博雅 刘虎英 《中国水运（下半月）》 2017年第10期38-40,90,共4页

针对内河桥区航道船舶通航安全问题,以浏阳河景观桥(鹊桥)工程所在的桥区河道为例开展研究工作。研究首先基于浅水方程建立了浏阳河局部河段平面二维水流数学模型,在验证和水流条件计算的基础上,基于MMG方程建立了船舶操纵运动数学模型... 针对内河桥区航道船舶通航安全问题,以浏阳河景观桥(鹊桥)工程所在的桥区河道为例开展研究工作。研究首先基于浅水方程建立了浏阳河局部河段平面二维水流数学模型,在验证和水流条件计算的基础上,基于MMG方程建立了船舶操纵运动数学模型。研究结果表明,鹊桥的修建对所在桥区河段水流条件的影响较小,水流平顺,无不良流速及流态;所有船舶通航计算工况下,船舶均可顺利通过桥区河段,且操相对较容易,研究可为类似桥区河段的通航安全提供技术参考。 展开更多

关键词 桥群 通航安全 船舶操纵运动数学模型

下载PDF 职称材料