- 陈俊;
本文鉴于潜艇单人大深度逃生的需求,设计了一种可液压折叠的逃生装置样机。通过发射该装置入水实现其无动力上浮,从而实现艇员逃生。由于其入水时会受到急剧增大的水压力,因此对该装置受载时的应力状态和密封性进行研究以保障其上浮过程中的安全性。首先,通过水动力仿真得到100 m水深下的入水冲击压力曲线,同时分析结构在不同密封圈线径下的密封性能,最后将得到的水压力作为载荷输入对整体结构以及内部油压状态进行研究。分析表明,选取线径5.3 mm的密封圈可防止内部液压油的泄露,并且接触压力和剪切应力满足失效判定准则。在一倍外水压力的油压下,装置发射速度不能超过15 m/s;采取两倍外水压力的油压可使发射速度达到17 m/s;而三倍外水压力的油压设计不满足前期充压下的结构强度要求。
2026年03期 v.48 39-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2222K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 冷春花;张文正;
复杂的海洋环境下,船舶航行安全受波高显著影响,波高与船舶运动状态密切相关,需构建基于深度学习的波高预测模型以保障航行安全。由于海浪波高具有非平稳的特性,传统预测方法效果欠佳。本文创新提出基于灰狼优化算法下最优参数的海浪波高特征预报复合模型,采取灰狼算法(Grey Wolf Optimization,GWO)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)参数中模态分量数K和惩罚因子α处理数据后提取波高序列固有模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF),以排列熵(Permutation Entropy,PE)为标准筛选信号,并将有效的模态分量作为长短时记忆神经网络(Long-Short Term Memory Network,LSTM)模型输入;构建VMD-PE-GWOLSTM复合模型。经南海实测数据验证,该模型将波高数据分解为8个趋势项序列,预报精度达到R~2=0.985 7,能更精准地预报波高数据从而保障航行中的船舶安全。
2026年03期 v.48 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2339K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 潘伟宸;沈勇;刘传艺;刘华兴;王希坤;
全耦合气动-水动-伺服-弹性模型的实现,对于浮式风机设计过程中获取可靠的动态响应数值预测至关重要。本文选取偏置立柱式平台支撑结构和DTU 10 MW风机,采用AQWA和FAST软件进行联合数值模拟,系统分析附加质量、一阶波浪力传递函数以及不同海况条件下的耦合动力响应。频域研究结果表明,附加质量表现为高频范围时呈现多个峰值,而在低频范围内保持相对稳定;一阶波浪力在转动自由度上表现出低频趋零特性。时域耦合分析显示,相较于无风工况,有风不规则波作用会显著增大平台运动幅度;在相同湍流风速条件下,加入更加恶劣海况条件的浪和流会进一步加剧浮式平台的偏离振荡导致运动响应幅值明显增大。
2026年03期 v.48 53-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1777K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 郑康胜;吴鹤;叶敬红;蔡灵;吴平;沈义俊;张永康;
为实现深远海石油资源的高效开发,世界首艘深远海原油转驳船(CTV)应运而生,实现了原油从浮式生产储卸油平台(FPSO)到超大型油轮(VLCC)直接转驳。为确保其作业的稳定与安全,有必要对多浮体原油转驳系统的响应特性进行深入研究。基于三维势流理论,结合南海海域的典型海况,采用AQWA水动力软件,建立“FPSO+CTV+VLCC”多浮体有限元模型。通过相关水池试验验证了计算模型的准确性,并分析CTV与VLCC的摇荡运动特性,可知当CTV保持艏向处于迎浪状态时,可实现摇荡运动幅度的最小化,从而有利于保障海上转驳作业的稳定性和安全性。通过时域分析计算CTV在不同海况的运动响应和拖缆张力变化,结果表明在实际作业中,需更加精确调整CTV的动力定位系统来保证与VLCC的安全距离。
2026年03期 v.48 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 2172K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 胡佳利;吕园园;
针对海上风电场通航安全风险评价过程中因主观权重与指标模糊性所导致的评价结果偏差问题,提出基于改进AHP(层次分析法)的海上风电场通航安全风险评价方法。从港口环境、自然环境、通航环境、安全保障四个角度出发,构建风险评价指标体系;分别利用AHP(层次分析法)与熵权法计算各评价指标的主观权重与客观权重,并对主客观权重进行归一化融合处理,获取评价指标的组合权重;利用模糊理论改进AHP(层次分析法)构建综合评价模型,结合评价指标的组合权重实现风险等级量化。实验结果表明:研究对象通航安全风险以中等风险为核心区间,不同区域的风险等级具有差异化;该方法评价结果与实际风险等级一致性较高,AUC值达0.895,显著优于对比方法,有效提升了风险评价的科学性与准确性,可为海上风电场通航安全风险管控提供可靠决策依据。
2026年03期 v.48 65-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1661K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]
- 叶楠;陈浮;朱脉滕;王艳华;吕世海;
燃气轮机是一种单机功率大、起动加速性好、运行平稳的动力装置,被许多国家作为军用船舶动力装置。随着红外探测和红外制导技术的迅速发展,红外辐射广泛的应用于军事,由于燃气轮机排气温度高,是船舶红外辐射的主要来源,易被红外探测和红外锁定,为了解决该问题,引射器被广泛用于排气装置降低船舶排气温度。本文对排气装置工况和结构参数对性能的影响进行研究,结果表明,随着排气系统工况的增加,引射系数和总压损失增加;随着主喷管直径降低,引射系数和总压损失都有所上升,混合度降低;随着次级喷管面积降低,引射系数降低,总压损失和混合度上升;随着多级引射器级间距的增加,引射系数增加。
2026年03期 v.48 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 2059K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 殷钰;苏贞;王伟;
针对新能源船舶多工况运行环境下,永磁同步推进电机因负载和输出电流突变引发船舶电网波动的问题,提出一种改进双环滑模复合控制器。首先,设计一种新型自适应趋近律,并结合改进的传统滑模面,构建出新型自适应滑模转速控制器;其次,对超螺旋滑模电流控制器进行优化,提升电流品质;最后,引入滑模负载转矩观测器,实时估算负载转矩扰动,并将其前馈补偿至电流环控制中。仿真结果表明,该复合控制器能够实现对电机的高精度控制,在不同工况下有效保障船舶电网的稳定性。
2026年03期 v.48 75-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1711K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 罗云帆;邓义斌;
由于船舶轴系校中调整多参数强耦合性与实际场景数据稀缺的特点,导致效率低、反复试错、缺乏科学指导等问题。本文提出一种基于小样本学习的轴系校中调整智能辅助系统,采用分层架构集成迁移学习算法,构建轴系知识库实现设计数据与实测数据交互,通过特征迁移标注、模型微调与数据增强技术,提升模型泛化能力,并基于Qt框架开发可视化界面,结合TensorFlow引擎实现智能决策支持。单艉轴承推进装置案例应用表明,系统通过迁移学习与知识迁移有效缓解数据稀缺,解决主机调整中的多参数强耦合问题,并为轴系校中调整提供科学指导,显著提升调整效率与可扩展性。未来需扩展多算法验证与复杂场景应用以增强实用性。
2026年03期 v.48 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2094K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 姚道江;熊朝文;杨泰维;
针对穿梭油轮CPP轴穿轴工作量大、生产周期长、劳动强度大等问题,设计一款穿梭油轮CPP轴的穿轴工装,工装平台底部设置横向移动轮子,利用船体线型空隙将CPP轴吊装在工装平台上,可节省船舶与坞墙间的距离,提升船坞利用率。基于力学理论构建穿轴工装平台受力模型,仿真分析工装平台受力特性及工作过程中的稳性,研制工装平台并在实船建造过程中进行了验证。应用结果表明,通过应用工装平台,准备时间由2天缩短为0.5天,穿轴时间由12小时缩短到2小时,时间及人工节约了80%。
2026年03期 v.48 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 3765K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 陈华清;回凤娜;
鉴于行业内,对国军标14.1A、CCS钢质海船入级规范中有关船用柴油机曲轴疲劳强度校核方法的理解和认识存在一定程度的偏差,就此问题对2种规范的校核方法进行对比分析与解读,突出强调舰船柴油机曲轴疲劳强度校核计算的必要性;通过材料极限应力图以及戈塔佛肯-苏德贝格法阐述曲轴疲劳强度校核公式的物理意义,对校核计算方法中交变扭转应力单幅值、名义交变扭转应力、曲轴疲劳极限、曲轴疲劳强度许用应力数值的选取展开讨论,提出见解;同时对曲轴疲劳强度校核计算的安全性判据进行定性分析,为行业内船用柴油机曲轴疲劳强度校核的准确计算提供理论支撑。
2026年03期 v.48 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 周建辉;郑子都;朱天成;彭康;陈建宇;
船舶超长轴系的重量和长度远大于常规轴系,工作中需承受更大载荷并消耗更多动力。为降低轴系重量、减少能耗并保证综合性能,本文探讨一种船舶超长轴系空径比的优化选取方法。通过建立船舶超长轴系有限元仿真模型,分析空径比与轴系重量、强度应力、振动特性、抗冲击性能之间的关系,基于多目标优化方法求解最优空径比。随着空径比增大,轴系的强度、振动和抗冲击性能均发生明显变化;通过外径修正,轴系综合性能显著提升,最终确定的最优空径比在满足强度与动态性能要求的同时,实现了轴系质量减重24.41%。本研究提出一种基于多目标优化的轴系空径比选取方法,为船舶超长轴系的轻量化设计提供理论参考和优化依据,有助于提升推进系统的能效与可靠性。
2026年03期 v.48 99-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1867K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 石佩玉;于雪;彭程;郭放;
舰船配电系统的安全稳定运行至关重要。本文阐述了包含发电设备、配电网络、保护装置和用电负载的舰船配电系统架构,基于Modelica建模方法实现了柴油发电机组、母线电缆、断路器、熔断器及各类负载的建模与系统集成。针对非线性负载,分析了整流器等设备电流非正弦化及谐波产生机理,通过仿真获得输入电流波形与频谱分布,明确谐波对电能质量的影响;针对冲击性负载,利用模型揭示其瞬时功率突变导致电压骤降的特性,仿真呈现冲击性负载电压波形及舰船配电电网受冲击后的电压骤降、回升超调等动态响应。最后提出抑制谐波及综合优化的策略,为提升舰船配电系统在特殊工况下的可靠性与稳定性提供理论与实践支持。
2026年03期 v.48 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1621K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]
- 王中瑞;周嘉华;朱修奇;高睿;罗威;
船舶轨迹预测是智能航运系统的核心技术之一。现有船舶轨迹预测方法较少考虑目标间运动的相互影响,导致预测准确率低且计算量大。为解决上述问题,提出一种基于组稀疏长短期记忆(Sparse Group Long short-term memory Network,SGLNet)模型的船舶轨迹预测方法。利用编码层对输入的目标船舶运动轨迹数据进行编码,通过长短期记忆网络捕捉每个目标的运动特征;基于笛卡尔积构建水面目标周身网格空间,建立感知社交池化层,共享空间近端目标的隐藏状态;设计基于稀疏表示的掩码模型,对SGLNet网络参数量进行压缩。实验结果表明,相比其他序列预测网络模型,船舶轨迹预测精度提高了55.8%,模型参数量降低了12.77%。该方法满足了水面态势感知中对于船舶轨迹的需求,为构建智能航运系统提供了新的技术路径。
2026年03期 v.48 138-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 路春宇;李震;王楠;王宇轩;
为了解决无人水面船(USV)在复杂海洋环境中路径跟随的控制问题,本文构建基于MAVLink的通信系统,实现领航船舶与受控船舶间的实时状态传输,确保受控船舶能够根据领航船舶的实时位置、速度等信息进行动态调整,并利用深度Q网络(Deep Q-Network,DQN)的学习方法使受控船舶能够自主学习最优的航行路径,从而提升跟随精度。在通信不稳定的条件下,采用反步控制(Backstepping Control,BC)进行状态预测并实时反馈补偿,从而确保受控船舶能够平稳跟随领航船舶,修正由于数据丢失造成的路径误差。结果表明,该方法在高干扰环境下,尤其在通信延迟和数据包丢失的情况下,仍能维持良好的路径跟随性能。与传统的控制方法相比,基于DQN和BC的混合控制策略显著提高了无人水面船舶的跟随精度和系统稳定性,具有较强的鲁棒性,能够在复杂和动态变化的海洋环境中有效运行。
2026年03期 v.48 145-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 2578K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王秀文;张英俊;吉哲;王晓辉;邹宜洋;
针对智能船舶航行风险评价过程中普遍存在模糊性与随机性等问题,本文创新性地引入了基于博弈论组合赋权的可拓云模型,用于系统性地评价智能船舶的航行风险。首先,采用双重标准风险过滤方法筛选风险指标因素,构建智能船舶航行风险指标体系;其次,结合层次分析法、熵权法以及变异系数法,计算各个风险指标的权重,并基于博弈论模型整合各方法的结果确定综合权重;最后,基于组合赋权—可拓云模型计算综合关联度,得出智能船舶的航行风险等级,实现对智能船舶航行风险的评价。本文通过不同时刻的航行数据验证了该组合模型对智能船舶航行风险的系统性与适用性,该研究结果可为海事监管部门及船舶运营企业提供理论依据,使其在航行风险管理与安全流程优化方面制定更加有效的策略。
2026年03期 v.48 154-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1927K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 邱秋彪;裴海龙;程子啸;
针对欠驱动水面无人艇的自主靠泊问题,提出一种基于构造可规划域和优化求解三次Bezier曲线的自主靠泊末端轨迹规划方法。以常见的欠驱动双体水面艇为研究对象,对常见的泊位——平行泊位进行可规划域分析构造,得到一个三次Bezier曲线的可规划域。通过在可规划域内增加一个引力势场点或者辅助目标点,引导无人艇基于前端路径规划方法达到可规划域,再基于三次Bezier曲线的原理提出一个最优求解问题,将规划轨迹的距离作为目标函数,将障碍物的位置、最大曲率、无人艇的初始以及终点位姿作为最优化问题的约束,通过求解最优化问题得到一条满足约束的最短三次Bezier曲线作为末端目标轨迹。在可规划域内利用蒙特卡洛方法验证了在可规划域的边界进入可规划区域可以通过优化求解三次Bezier曲线的方法完成末端轨迹规划,并通过仿真实验来验证了无人艇能够跟踪目标轨迹完成避障以及精准靠泊,靠泊的位置精度小于0.2 m,航向角精度小于8°。相较于经典的混合A*算法,所提规划方案的规划效率提升了18.46%,规划的轨迹更加平滑易跟踪,验证了提出的算法具有一定的优越性。
2026年03期 v.48 162-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1790K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈安;王子睿;张勇;段平平;
随着智能航行技术的发展,其在复杂场景应用中面临诸多难题。本文分析了智能航行技术在态势感知、避碰决策和运动控制方面的现状,阐述了交通流密集水域、狭水道及浅水、恶劣天气条件等复杂场景对智能航行技术的挑战,提出了基于多传感器融合的态势感知技术、基于VO-RRT的决策避碰技术以及基于深度强化学习的控制技术等优化策略,以提升智能航行技术在复杂场景下的性能,为智能航行技术的发展提供参考。尽管现有技术取得了一定进展,但仍面临多传感器融合精度不足、VO-RRT算法局部最优性以及深度强化学习训练成本高和可解释性差等问题。为此,本文探讨了引入BEV技术和多模态融合技术以提升态势感知精度,结合深度强化学习与轻量级模型以优化避碰决策,以及通过迁移学习和可解释性算法改进运动控制的潜力。这些改进方向可为智能航行技术的未来发展提供新的思路。
2026年03期 v.48 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1930K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]