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宽阔海域船舶避碰的智能辅助决策关键技术研究
| 论文题名： | 宽阔海域船舶避碰的智能辅助决策关键技术研究 |
| 关键词： | 船舶避碰;碰撞危险度;辅助决策;船艏角;传感器测量 |
| 摘要： | 海运是当今世界最主要的商业贸易货运形式，这在今后几十年内不会发生太大的变化。在船舶运动过程中，避碰是船舶改变航向和航速的主要原因。现代船舶避碰研究不仅能让船舶安全通过，而且能够让船舶经济、快速的通过。现代船舶搭载的传感器已经能够实时、全面的测量船舶运动参数和环境参数，但是船舶避碰的执行指令还需要经过船员的判断之后才能下达。船舶的避碰辅助决策系统能够根据传感器测量信息处理得出合适的避碰执行指令，降低船员的劳动强度并减少误判。 本文通过对船舶避碰过程的分析，采纳航海避碰专家的经典理论，对船舶避碰危险度及智能辅助决策方法进行了深入的研究，主要工作归纳如下： （1）为了解决船舶避碰模型没有主要衡量参数，不能对船舶避碰系统进行定量表述的问题，将斥力场的概念和模糊理论引入到船舶避碰中，建立了以船舶碰撞危险度为主要参数的船舶避碰模型，运用二维几何分析方法，实现了船舶之间发生碰撞危险的定量分析，验证了避碰模型建立方法的有效性。 （2）推导了船舶碰撞危险值的计算公式。在B区和C区以两船距离为主参数，以合适角度为辅助参数来构建计算公式。在 D区和 E区以两船船艏角度为主参数，以两船距离为辅助参数，并再次采用船艏角度作为限制参数构建计算公式。 （3）建立了船舶智能辅助决策模型。以碰撞危险度为主参数，得出转向角度；以船艏角为辅助参数，得出转向方向，构建了船舶避碰执行的计算公式。根据不同的需求，通过对避碰执行过程中碰撞危险度的分析，提出了船舶避碰复航时机的三种计算公式。 （4）仿真了船舶避碰过程。利用MATLAB工具模拟了两艘交叉行进船舶的避碰和复航过程，验证了船舶碰撞危险度应用到船舶避碰辅助决策中的有效性，为后续的研究提供了依据。 本文研究的水域是宽阔理想海域，研究对象是快慢两艘船舶，这是船舶会遇的最理想形式。本文的研究为后续多船避碰研究提供了理论基础。 |
| 作者： | 洪成华 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 刘心 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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