智能船舶航行系统测试的方法与体系

来源 :中国航海 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xin3020abc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
如何对智能船舶航行系统进行测试,是世界各国及相关国际组织在智能船舶发展过程中面临的一个重大挑战.在机器学习(Machine Learning,ML)、人工智能(Artificial intelligence,AI)等技术大量应用的背景下,传统的导航系统测试方法已难以有效覆盖智能航行技术的新特征.本文在概述与分析了智能船舶航行系统的功能特征和测试需求基础上,总结了现有智能系统测试方法的优缺点,提出了智能船舶航行系统测试思路和方法,并构建了一种以场景为中心,多种测试方法协同的智能船舶航行系统测试体系,旨在提高系统研发测试效率,促进智能船舶产业发展.
其他文献
船舶遭遇大波浪载荷后极可能产生结构崩溃事故,集装箱船具有甲板大开口,在大波浪下更容易产生结构动态崩溃.文章提出一种联合三维势流理论和非线性有限元的数值仿真方法用于计算集装箱船在波浪下的结构崩溃响应,采用势流理论计算船体的波浪载荷,采用非线性有限元计法计算结构的崩溃响应,实现波浪载荷由水动力模型至有限元模型的映射,以典型的集装箱船为研究对象,研究集装箱船在系列波浪下的结构崩溃响应和规律.首先建立集装箱船的水动力模型,然后建立适用于结构崩溃响应模拟的集装箱船非线性有限元模型,采用文章中的联合仿真方法求解,计算
海涂围垦工程对周边水动力、泥沙冲淤以及生态环境有较大影响.文章采用MIKE21水动力模块对舟山绿色石化围垦工程前后的水动力变化进行对比分析,并结合经验公式对泥沙冲淤进行了详细研究.结果表明,该工程海域整体潮流运动以往复流为主,围垦工程设计以顺应潮流运动方向为指导,工程前后大范围的流场改变较小,仅在工程周边受岸线改变的小范围区域内流速流向有较大改变,工程后流速变化的极个别区域因受挑流作用,最高差值控制在0.4 m/s内,较工程前流速变化率在35%左右,大范围的流速变化值为0.03~0.12 m/s,较工程前
针对海上船舶目标的识别问题,提出基于光学遥感影像的船舶目标识别方法.利用高分卫星遥感资料为数据源,选取高分遥感影像为对象进行图像增强、裁剪和图像切片等操作.在切片图像中进行局部阈值分割处理,研究最大类间方差法(Otsu)、最大熵值算法(Kapur,Sahoo and Wong,KSW)和基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的KSW算法等3种分割算法的性能差异.将局部阈值分割后的图像合成后,通过轮廓特征提取完海上船舶目标的识别.结果表明:在遥感影像的分割阶段,采用基于GA的KSW算法具有
由于内河水域电子航道图在完整性和及时性方面的不足,传统依赖电子航道图的船舶轨迹停留点挖掘方法在准确率和效率方面受到限制.在线地图资源蕴含着大量的地理空间语义信息,能为船舶活动轨迹提供丰富的地理关联解译.综合利用互联网中的地图数据服务,提出一种基于反地理编码的内河船舶轨迹停留语义信息提取方法.识别船舶在港口、码头等区域的轨迹停留段,提取每段的停留中心点;利用在线地图的反地理编码服务获取停留中心匹配的区域集合,计算每个区域的船舶停留特征;基于关键字对多个区域进行融合,生成船舶轨迹的停留语义信息.利用2018年
为设计一种节能并且鲁棒性强的船舶航向保持控制器,将非线性反馈算法与积分滑模控制相结合,设计非线性反馈积分滑模控制器用于船舶航向保持.非线性反馈积分滑模控制器建立在积分滑模控制器的基础上,利用非线性函数处理反馈误差,从而达到节能的作用.证明了积分滑模曲面的李雅普诺夫稳定性,并进行了仿真实验.从仿真结果可以看出,非线性反馈积分滑模控制在不影响航向保持精度的前提下,能够降低舵力,但是,船舶的横漂运动和转艏运动会受到影响.在设计非线性反馈积分滑模控制器的同时,分析了非线性反馈算法对船舶各状态的影响,对非线性反馈算
为了进一步提高海面溢油油膜与海浪融合以及与物体交互时的仿真效率,完善海上溢油可视化方法,提出了两种新方法.针对现方法中油膜、海面融合不足问题,提出了基于正弦平移法线纹理的溢油可视化方法;针对现有方法中存在的物体、油膜交互尾迹显示僵硬问题,提出了基于二维网格的溢油交互可视化方法.从实验结果看,增强了油膜纹理与海面融合效果,物体、油膜交互可视化效果更加平滑.此方法可有效提升海上溢油三维仿真的拟真度以及交互真实性.
海运是中美贸易的重要运输方式,中美贸易摩擦对我国外贸集装箱运输需求和沿海港口集装箱吞吐量产生影响.文章利用中国海关贸易数据库将中美集装箱货物分为机电、轻工等七大类,在分析美国加征关税商品清单的基础上,在多因素动态生成系数法基础上加以改进,构建了针对不同商品类别的生成系数测算模型,对中美贸易摩擦对我国集装箱生成量以及中美航线集装箱吞吐量的影响进行量化分析.测算结果表明,第一轮、第二轮共计2500亿美元加税商品涉及集装箱生成量800万TEU,削减中美航线集装箱吞吐量120~300万TEU.最后,通过2018—
感潮河段同时受到径流和潮汐作用,海平面上升导致外海的潮汐动力增强,会对近岸感潮河段造成影响.文章通过MIKE 21建立长江下游水域水动力数学模型,基于大通站的径流数据计算分析海平面分别上升0.5 m、1 m和2m对长江芜湖至入海口感潮河段潮波变化的影响.研究结果表明:①海平面上升对感潮河段潮位的影响主要可以分为入海口至徐六泾上游约35 km处、徐六泾上游约35 km处至潮区界两段.对潮流的影响可分为入海口至徐六泾下游约50 km处、徐六泾下游约50 km处至潮流界两段.②在海平面上升0.5 m、1.0 m
针对某案例船的实时能耗数据库,从航迹角度分析了能耗特性并设计了一种节能航迹规划方法.首先,采用栅格法构建了海域模型,根据环境参数与船舶性能参数对船舶油耗的影响,拟合了船舶油耗模型,并植入到海域栅格模型中;进而采用里程蚁和能耗蚁协同规划机制,设计了一种双蚁群算法,提升了算法对格栅属性的动态适应性;最后,基于案例船能耗数据库执行了动态节能航迹规划算法,迭代过程和路径节能效果表明:该算法拥有高效的寻优能力并且收敛速度较快,能为船舶实时节能航迹规划技术提供解决方案.
利用2009~2019年阿克达拉国家大气本底站CH4浓度数据、气象要素数据,使用随机森林模型、后向轨迹模型聚类分析方法对其CH4浓度变化特征和影响因素进行分析.结果表明,10a间阿克达拉站CH4浓度增长明显,年平均浓度为(1934.30±30.94)x10-9,平均增长率0.45%;季节变化呈现秋冬高、春夏低的特征,冬季(1973.77±36.72)×10-9>秋季(1935.86±36.14)×10->春季(1922.36±26.38)×10-9>夏季(1920.92±29.82)x10-9.阿克达拉站