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期刊信息/Journal information
舰船科学技术
舰船科学技术

张培元

月刊

1672-7649

JCKXJS@shipol.com.cn

010-64831773-810

100192

北京市朝阳区双泉堡甲2号

舰船科学技术/Journal Ship Science and Technology北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志创刊于1962年，是中国舰船科技领域唯一的综合性学术期刊。其宗旨是促进中国舰船领域的学术与技术交流，推动舰船科学技术的发展，为舰船科技人员提供学术讨论与技术交流的园地。本刊的专业性、学术性、技术性和导向性强。主要刊登中国舰船领域和相关行业的高新技术和实用技术方面的论文。选题范围包括舰船理论研究、舰船高新技术和实用技术、舰船系统工程以及与舰船相关的内容。作者为参加我国舰船研制工作、实践经验丰富、直接从事产品设计、课题研究和情报研究工作的专家及业务骨干，从事海军装备工作的科研人员，相关院所的学科带头人以及大专院校的教授、博士和硕士研究生等。本刊的读者为船舶及相关行业的各级领导、专家、科研人员、大专院校师生，以及对船舶科技感兴趣的人员。
正式出版
收录年代

    基于递归免疫网络在线辨识的AUV三维轨迹跟踪控制

    王舜江亚峰张亮刘维...
    119-125页
    查看更多>>摘要：为了提高海流、海浪、水下噪声等扰动下的AUV三维轨迹跟踪精度,提出基于递归免疫网络在线辨识的PID自整定轨迹跟踪控制器(PID-RINN).首先建立AUV的运动学模型,并将其深度距离、首向角和俯仰角作为控制变量,设计了基于神经网络在线辨识的PID控制器;然后借鉴生物免疫系统的信息处理机制构建了递归免疫网络;接着将水下机器人在水平面上距预瞄路径点的侧向距离定义为疫苗,并联合细胞隐层输出接种到递归免疫网络的突触隐层;最后基于梯度法实现了递归免疫网络辨识下的PID控制器在线自整定.测试结果表明,与PID、PID_GA、PID_RBF相比,文中轨迹跟踪控制的平均和最大位置误差分别平均减少31.91％和25.81％,平均和最大首向角误差分别平均减少32.54％和25.27％,以及平均和最大俯仰角误差分别平均减少61.93％和61.26％,从而验证了文中递归免疫网络在线辨识的AUV三维轨迹跟踪具有高控制精度,以及强扰动抑制优点.

    自主水下机器人三维轨迹跟踪递归免疫网络在线辨识PID控制器

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    基于单目视觉的无人艇海面目标实时测距方法

    张发枝何佳洲胡剑秋李二磊...
    126-131页
    查看更多>>摘要：针对无人艇海面航行场景中单目图像测距难的问题,本文采用Yolov8模型检测海面目标,设计基于类别先验划分的双模型测距算法.针对中小型海面目标测距引入目标画面偏航角修正和海天线修正,针对货船目标测距引入基于检测框高的回归策略;构建多场景海面目标测距数据集,对测距算法进行定量评估.实验结果表明,中小型船舶测距中,引入画面偏航角修正测距的相对误差均值减小3.53％,引入海天线优化测距的相对误差均值减小30.89％;货船目标测距中,拟合法测距误差收敛,在实船测试中基本满足无人艇多传感器感知融合的要求.

    无人艇单目测距海天线海上测距

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    基于CNN-GRU模型的USV运动姿态多步预测方法

    宋大雷黄希妍李康傅敏龙...
    132-136页
    查看更多>>摘要：针对单一模型在预测无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)运动姿态时精度不高的问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)和门控循环单元(GRU)的USV姿态多步预测模型.首先,使用滑动窗口法构造运动姿态数据集作为模型输入;然后,使用CNN模块挖掘时序数据的局部特征;最后,使用GRU模型进行多步预测.使用实测USV运动姿态数据进行预测实验,实验结果表明,该模型比XGBoost模型、单一 LSTM模型和单一GRU模型具有更高的预测精度,各项评价指标表现更佳,具有重要的应用价值.

    无人水面艇运动姿态多步预测CNNGRU

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    纵振水声换能器瞬态热分析

    张文波杨晓亮樊书宏
    137-140页
    查看更多>>摘要：本文基于换能器传热理论,建立纵振换能器的瞬态热分析有限元模型,仿真换能器不同激励工况下的内部温度场分布.仿真结果表明,当换能器与外界环境温度达到热平衡时,连续波激励时换能器辐射面温度过高,导致换能器工作失效.采用适当占空比的脉冲波降低了换能器的整体温度,有利于换能器长时间稳定工作.本文对换能器的设计和试验具有一定的指导意义.

    换能器热分析有限元失效温度场

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    卫导受限下惯导/数据链/卫导紧组合导航方法

    傅金琳王毅阎磊
    141-145页
    查看更多>>摘要：针对卫导受限场景中,导航系统精度难以满足要求的问题,提出一种惯导/数据链/卫导紧组合算法,该算法采用卫导接收机和数据链定位解算之前的伪距信息和无线测距信息与惯导信息融合对惯导误差进行修正,只要存在卫导可见星或者数据链源节点即可进行信息融合,最大程度上利用场景中的导航观测量,改善了导航信息品质.试验结果表明,在数据链通信良好的情况下,增加有限的卫导观测量能够改善导航系统精度;在数据链弱联通的情况下,通过有限卫导观测量的引入使得导航系统能够持续输出高精度的导航信息.

    卫导受限数据链紧组合弱联通

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    水下声呐惯性系统定位研究

    王波武建国王晓鸣田奇睿...
    146-149页
    查看更多>>摘要：为应对传统声呐惯性系统在弱纹理水下环境中定位精度较低的问题,提出将声呐惯性滤波里程计应用于水下声呐惯性系统定位.依据声呐成像原理对声呐图像进行特征提取,运用迭代最近点算法(ICP)进行特征匹配.通过将点云匹配结果与IMU数据融合,提升状态估计的稳定性.这种方法使用IMU数据进行状态预测,并以声呐ICP匹配结果作为观测进行状态更新.最后将该滤波里程计与ICP顺序匹配结果一起纳入图优化框架进行位姿优化.试验表明,相比于传统方法,该方法的定位精度更高,能适应弱纹理环境.

    声呐惯性定位滤波里程计迭代最近点算法点云匹配

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    基于LSTM阈值法的蒸汽动力辅助系统故障预警研究

    梁聚伟李东亮陈焰恺耿江华...
    150-157页
    查看更多>>摘要：为了提高船舶蒸汽动力辅助系统的运行安全性和可靠性,减少系统故障导致的船舶停航和潜在安全事故,提出一种结合长短期记忆网络(Long Short-Term Memory network,LSTM)和阈值法的故障预警方法.首先,利用LSTM模型处理船舶蒸汽动力辅助系统的历史运行数据、学习系统的动态行为和潜在故障模式.其次,通过设定阈值法,结合LSTM模型的预测输出,实现对系统状态的实时监控和故障预警.最后,基于MINIS 一体化仿真平台开发的蒸汽动力辅助系统模型,以汽轮给水泵转速故障为例,进行故障预警实验,验证方法的有效性.实验结果显示,结合LSTM的预测能力和阈值法的决策效率,提出的预警模型能有效识别并预警汽轮给水泵的转速故障.通过对比实际故障数据,模型在预测准确性和预警及时性方面均表现出色.该方法不仅提高了故障预警的准确性,而且为船舶维护和安全管理提供了有力决策支持,为类似工业系统的故障预警提供了新的研究思路.

    蒸汽动力辅助系统故障预警长短期记忆网络(LSTM)阈值法

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    图像处理技术在船舶智能控制器中的应用

    田景娜
    158-161页
    查看更多>>摘要：为了提高船舶的自主控制能力和运行效率,研究图像处理技术在船舶智能控制器中的应用.利用摄像机采集船舶图像,获取持续更新的船舶序列图像.采用大津法确定船舶目标提取阈值,利用背景差分法提取船舶图像目标.从船舶图像目标中,提取船舶位置、船舶尺寸、船舶航向角、船舶航行速度,作为船舶智能控制的运动态势参数.利用船舶运动态势参数中的位置矢量与速度矢量,构建船舶的动力学模型、船舶的积分滑模控制面,设计船舶智能控制器,实现船舶航行的智能控制.实验结果表明,采用该方法控制船舶,船舶的实际舵角与期望舵角相差较小,可有效提升船舶的自主控制能力.

    图像处理技术智能控制器背景差分法积分滑模控制

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    基于随机森林和灰色关联法的目标威胁评估

    夏鑫李宁刘鹏梁君...
    162-166页
    查看更多>>摘要：针对目前目标威胁评估中存在的赋权方法无法准确反映指标贡献以及威胁等级划分过于主观化的问题,提出一种新的目标威胁评估模型.该模型融合了随机森林赋权和灰色关联法,通过使用有限的作战指标数据,成功对不同目标的威胁程度进行排名.本文首先建立一个随机森林模型,通过分析模型中各指标与威胁值之间的关系,确定各指标的权重.接着,基于灰色关联法构建了一个威胁等级评估模型,以确保资源分配过程更加客观和合理.结果显示,这种混合评估方法表现出有效性和合理性.

    随机森林威胁等级评估

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    船舶导航系统交互界面视觉匹配研究

    林清强姜辽
    167-170页
    查看更多>>摘要：为得到更符合用户认知的交互界面,提升交互界面的设计效果,设计基于用户感知技术的船舶导航系统交互界面视觉匹配方法.通过改进结构熵权法确定船舶导航系统交互界面内各元件的权值;依据用户感知距离对比度与用户感知距离相关性,结合元件权值,计算用户感知元件距离;以最大用户视觉感知强度与最大用户感知元件距离为综合目标函数,构建船舶导航系统交互界面视觉匹配模型;通过求解该模型,确定最大用户视觉感知强度与最大用户感知元件距离因素、对应的视觉匹配范围,得到交互界面设计结果.实验证明,该方法可有效计算船舶导航系统内各元件的权值,完成交互界面视觉匹配,得到布局清晰并符合用户需求的交互界面.

    用户感知技术船舶导航系统交互界面视觉匹配结构熵权法视觉感知强度

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