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浮动式船舶吃水系统数据处理技术研究
| 论文题名： | 浮动式船舶吃水系统数据处理技术研究 |
| 关键词： | 浮动式船舶检测平台;吃水检测系统;数据处理;浮动式补偿算法 |
| 摘要： | 近年来随着长江航运量的不断增大，船舶运输呈大型化发展趋势，吃水也越来越深。船舶搁浅事故时有发生，不仅破坏航道严重威胁航运安全，也影响了通航效率。造成船舶搁浅的原因是多方面的，其中最为严重的是超吃水，即船舶实际装载吃水超过航道部门公布的航道维护水深，直接影响到航道的安全畅通。如果长江水位继续下降，这种情形还将恶化。现有的吃水技术手段不能满足长江航道的使用要求。 根据通航船舶吃水检测要求，在长江主航道上，存在吃水检测设备安装困难的问题，为了解决上述难点，本文设计了一套浮动式通航船舶吃水检测系统。采用了动态水下压力传感器和倾角传感器对检测结构架进行补偿，获取信息，通过数据处理，在不影响船舶正常通航的情况下实现了对通航船舶吃水离船、快速、实时检测。该检测系统包括吃水感知子系统、声速标定子系统、浮动式船舶吃水检测子系统、船舶AIS信息采集子系统。 由于该检测平台属于浮动式，在水下对通航船舶进行吃水检测时，会发生一定幅度的摇摆，本文提出采用浮动式补偿算法对检测结构架的摆动进行补偿，解决了因检测结构架摆动带来的系统误差。检测结构架本身具有钢性特性，发生挠度变化，本文提出通过挠度补偿算法应用在检测系统上的技术途径，解决了因挠度变化带来的系统误差问题。设计了吃水检测前端数据采集模块和后端数据违章取证模块，实现了对船舶吃水数据的实时采集和信息查询功能。 数据处理环节对采集的数据进行环境参量修正、数据信息转换、粗差剔除等数据处理，提出了直线拟合算法用于消除船只异常数据和螺旋桨尾流干扰。使用VC设计了配套的船舶吃水检测软件，对采集的吃水数据进行处理以及对检测状态和检测结果的实时显示。 最后通过枝江现场模拟实验和实验室环境下的整船仿真测试，对检测系统的性能进行验证。结果表明，系统测量精度优于0.1m，满足项目设计要求。采用的算法有效、实用。 |
| 作者： | 张文帝 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 熊木地 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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