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船舶进港引航辅助装置的设计与实现
| 论文题名： | 船舶进港引航辅助装置的设计与实现 |
| 关键词： | 港口安全;引航辅助装置;参数设计;靠泊方式;控制策略 |
| 摘要： | 近年来，随着世界航运事业地飞速发展，我国航海运输业迎来了前所未有的机遇，与此同时也导致了港口船舶交通量地不断增加，通航环境越来越复杂，船舶碰撞事故时有发生，港口交通安全管理工作面临巨大的挑战。想要解决以上问题，在不断提高船舶操纵性能的同时，为引航员配备相应的引航辅助装置也是行之有效的方法之一。引航辅助装置可以更好的为引航员提供辅助决策信息，降低引航员的工作压力，使船舶靠离泊安全、有序、高效地完成，所以本课题是一个值得研究且具有工程实践意义的课题。 首先，本文从航道引航和靠泊引航两方面分别介绍了船舶进港引航辅助装置的研究现状，全面分析了整个引航过程中引航员的需求并且总结现有引航工作中存在的问题:航道引航缺少危险预警信息;靠泊引航需要实时的靠泊运动数据。针对这些问题，本文给出应用船舶自动识别系统(AIS)信息和多点差分GPS组合定位等技术的解决方法，给出了引航辅助装置的总体设计方案。 其次，通过对现有的船舶碰撞危险度评价算法地研究，以及对港口水域船舶碰撞危险度影响因素地分析后确定本文算法模型主要考虑的参数，最终确定采用模糊数学的综合评判理论作为本文的基础算法，通过实验验证了算法的有效性，实现了进港引航辅助装置量化碰撞危险度的功能。 再次，通过对船舶靠泊引航过程地分析，总结现有的靠泊方式下引航员执行引航任务时操船的控制要素。在建立船舶靠泊算法模型坐标系的基础上，给出了定位终端在三种不同的放置方式下靠泊控制要素的计算方法。分析了现有模型的误差来源，讨论了各误差源对模型计算结果的影响，并根据误差值的大小确定了靠泊方式和定位终端摆放方式的最优组合。 最后，在Windows系统下以VS2003.NET与Qt作为引航辅助装置的软件系统开发环境，完成了人机交互界面的设计和功能的实现。设计仿真实验验证引航系统的可行性以及性能的优劣，分析结果得出，本文设计的引航辅助装置可以很好地为引航员提供辅助信息，实现数字化引航的目的。 |
| 作者： | 陈雨晴 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘利强;周祖洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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