摘要：为落实国家的数字交通十四五发展规划,船舶行业的数字化转型迫在眉睫。由于集装箱船钢制结构的特性,常规物联网(The Internet of Thing,IoT)无线通信技术难以保证通信网络的稳定性和可靠性,并且在规模、网络吞吐量等方面存在限制,选取抗干扰性强、可扩展性好和功耗低覆盖广的LoRa技术作为集装箱船无线网络的通信技术,并对LoRaWAN中的自适应数据速率(Adaptive Data Rate,ADR)算法的问题进行深入分析,解决无线网络因大规模节点部署而造成的数据碰撞、功耗高问题;使用NS-3仿真工具并调用LoRaWAN模块,实现基于ADR算法的LoRa无线网络仿真模拟;参照21000 TEU集装箱船的技术资料得到船舶场景下的网络配置参数,对LoRaWAN仿真模型进行有效修正。通过仿真测试计算,得到在3000个冷箱情况下LoRaWAN网络的数据包投递率(Packet Delivery Ratio,R_(PD))为0.85,其平均功耗为350 mJ。相比于其他控制策略,使用ADR算法的控制策略的网络性能有显著提升,证明该算法在集装箱船场景下的可靠性和稳定性,为集装箱船场景的LoRa无线网络控制策略的选择和优化提供指导。

摘要：为实现对集装箱船甲板长直通道的无线覆盖预测,提出一种基于射线跟踪法的无线覆盖仿真方法;采用射线跟踪法的反向算法建立射线反射模型,实现点对点传播路径的仿真计算。参照国际电信联盟给出的建议书,对第1菲涅尔损耗点和长直通道的菲涅尔损耗进行计算,对射线反射模型进行有效修正。采用最小二乘法对仿真曲线进行双斜率拟合,得到甲板长直通道的损耗公式。通过试验仿真计算,得到全封闭通道的路径损耗因数分别为1.508和3.030,半封闭通道的路径损耗因数分别为1.512和3.323,符合国际电信联盟建议书的一般性结论,可在集装箱船设计时提供无线覆盖预测,为不同尺度的集装箱船甲板长直通道的基站布设提供设计和优化方面的指导。

摘要：在介绍空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)基本原理的基础上,重点阐述了其算法和仿真的实现。运用DSP Builder搭建SVPWM模块,并组成闭环系统,用Simulink工具完成仿真。结果表明,SVPWM技术提高了直流电压利用率,减小了电机转矩脉动。该仿真平台可以和现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)实现无缝连接,提高FPGA设计效率。

摘要：论述了监控系统的二层网络结构及冗余技术的设计与实现,并对其特点及性能进行了分析。该成果已得到验证,其实时性、可靠性指标可以满足系统控制的要求,达到先进实用的目标。

摘要：模糊PID(Proportion Integration Differentiation)作为一种先进的智能控制算法,在工业中的实际应用范围却远远落后于传统PID算法,其原因是智能控制算法的复杂性使得控制器实现困难、占用资源多、运行效率低。分析了利用FPGA(Field Programmable Gate Array)实现智能控制算法的优势,提出了利用查找表来实现模糊算法的新的实现方式,具有设计灵活、开发期短、可靠性高、运行高速等优点。

摘要：介绍了等精度的多周期同步测频原理,并对其测量精度和特点同传统测量方法进行了对比分析,证明了多周期同步测频方法的优势。基于ACTEL公司的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)芯片,应用多周期同步测频原理,设计完成了一款具有同步频率测量功能和串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)的数字频率计,具有测量精度高、实时性好、集成性好、可靠性高、系统可扩展等优点,并经实测验证达到了设计预期。

摘要：船舶智能化是现代船舶的发展方向,需充分使用船舶上的各类数据源,由于当前船舶上大量使用的IEC61162-1-2设备和船用以太网不兼容,阻碍了船用以太网的广泛应用。IEC61162-450协议为此类设备同以太网的融合提供了指导,在分析IEC61162-450协议的基础上,基于高性能ARM处理器和Linux操作系统设计并开发一款通导数据采集网关,通过试验验证了其功能性和可靠性。

摘要：提出一种新型集装箱状态监测系统软件的设计方案。该系统软件以基于Android平台的移动终端软件设计开发为重点,结合云服务技术,实现移动终端实时在线监测集装箱的温度、湿度、烟雾等状态信息。该系统具有实时性、通用性和可扩展性,方便操作。