摘要：对水路交通技术趋势相关文献开展文献计量分析,从主要研究国家、作者与关键词等方面梳理了研究脉络;综合国内外水路交通发展指导政策、前瞻报告与典型案例,分析并总结了水路交通技术发展现状,研判了未来水路交通技术发展趋势。研究结果表明:水路交通技术将朝着以下5个方向发展。在水路运载工具方面,运输船舶逐步少人化,内河、近海、深远海船舶发展趋于谱系化;在航运基础设施方面,航道设施、能源供给、信息网络发展趋于一体化,并且船岸协同能力增强,船舶远程操控可实现,岸基船舶控制中心建设成为水运基础设施重要组成部分;在船舶动力方面,日趋严格的减排目标推动船用清洁能源发展,船舶动力系统将呈现多能源化和电动化;在船舶航行方面,多船协同运输可提高运输效率,内河、近海船舶编队航行成为运输新模式;在海事监管与安全方面,智能系统的应用使船舶人因事故逐步降低,智能无人系统救援成为现实。研究成果可以有效指导水路交通系统的未来规划、设计、建设与应用,为培育和发展水运新业态,逐步实现未来新一代航运系统提供有力支撑。

摘要：雷达系统可通过发射稀疏频谱波形(Sparse Frequency Waveform,SFW)克服同频窄带干扰问题,然而SFW通常具有较高的距离旁瓣,降低了弱小目标的检测性能。针对该问题,该文提出一种设计低距离旁瓣SFW的相位编码方法。该方法以联合最小化波形功率谱密度均方差和距离旁瓣为准则建立目标函数,并提出一种基于快速傅里叶变换的循环迭代算法(Cycle Iterative Algorithm,CIA)求解目标函数获得最优相位编码波形。随后将该方法扩展至多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达,设计一组具有良好自/互相关特性SFW的相位编码。该方法沿着使目标函数非递增的方向搜索,且无需求解共轭梯度,计算复杂度低,可快速设计并更新发射波形。仿真结果验证了该方法的有效性与灵活性。

摘要：仅以提高雷达检测性能为目标所设计的发射波形通常具有较高距离旁瓣和峰均比,不利于微弱信号检测和实际工程应用。针对上述问题,提出目标信号子空间加权的自适应波形优化方法。给出利用环境中有色噪声的统计特性改善目标检测性能的系统模型,选取目标-有色噪声矩阵的大特征向量构成目标信号子空间,建立在该子空间上优化加权系数使发射波形满足自相关性能和峰均比约束的目标函数,并采用序列二次规划算法进行求解。该方法所优化发射波形能有效抑制有色噪声,同时获得较好的自相关特性和峰均比,改善雷达综合性能。仿真结果表明了该方法的有效性和灵活性。

摘要：高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar,HFSWR)面临多种无线通讯系统的同频窄带干扰,发射具有频域稀疏的优化波形能够有效抑制干扰,改善HFSWR的检测性能。针对最优干扰抑制稀疏频率波形旁瓣较高及传统波形优化设计算法收敛速度较慢的问题,该文提出一种基于旁瓣约束的稀疏频率波形快速优化设计方法。首先建立了联合优化功率谱密度(Power Spectrum Density,PSD)和积分旁瓣电平(Integrated Sidelobe Level,ISL)的波形设计目标函数。随后提出了一种循环相位共轭梯度最优波形快速求解算法,该算法收敛速度快,运算量低。优化波形能够有效抑制同频窄带干扰,且旁瓣较低,有较强的战场环境适应能力。仿真结果表明了该方法的优越性。

摘要：长江大保护和双碳战略对长江船舶的绿色低碳发展提出了很高的要求。以长江液货船为研究对象,研究替代燃料动力系统在全生命周期内的碳足迹。分析低碳和零碳替代燃料的应用现状,针对目标船的动力参数开展液化天然气(LNG)、化石氨和绿氨燃料替代燃料动力系统方案设计,并从全生命周期的角度计算柴油、LNG、化石氨和绿氨动力系统碳足迹。研究结果表明,LNG动力系统的碳足迹相比柴油动力系统低35.11%,绿氨相比化石氨具有更好的减碳潜力。此外,采用不确定性分析方法对替代燃料动力系统生命周期碳足迹结果的可靠性进行评估,为科学、全面地评估替代燃料动力系统的环境友好性提供参考。

摘要：为了检测扩展目标,该文提出一种已知统计特性的杂波和噪声背景下提高正交频率分集复用-多输入多输出(OFDM-MIMO)雷达检测性能的波形设计方法。利用扩展目标一维距离像的频率特性,基于匹配照射理论给出了雷达回波向量模型,在此基础上建立最大化检测信杂噪比的目标函数;通过交替迭代搜索获得优化发射波形和最优接收滤波器。仿真结果表明,经调制的OFDM-MIMO雷达发射波形具有稳健的抗杂波性能,可提高检测信杂噪比,改善OFDM-MIMO雷达检测性能。

摘要：为改善压缩感知雷达(Compressive Sensing Radar,CSR)在干扰噪声背景下目标检测及距离-多普勒参数的估计性能,该文提出一种感知矩阵平均相干系数(Averaged Coherence of the Sensing Matrix,ACSM)与信干噪比(Signal to Interference and Noise Ratio,SINR)联合优化的波形设计方法.文中首先建立了CSR距离-多普勒二维参数感知模型,推导了波形联合优化设计的目标函数,其次以多相编码信号作为优化码型并采用模拟退火(Srmulated Annealing,SA)算法对目标函数进行优化求解.与传统CSR波形相比,优化设计的波形提高了CSR在低信干噪比条件下的成功检测概率,同时有效降低了目标距离-多普勒参数估计误差,由此改善了CSR在干扰噪声背景下的距离-多普勒成像质量.计算机仿真验证了该方法的有效性.

摘要：为了全面、直观地分析船舶能效研究领域的现状、趋势及热点,为船舶节能减排、推动航运业实现双碳战略目标提供指导,在中国知网(CNKI)和Web of Science(WOS)两个数据库中对1990~2021年之间的船舶能效研究文献进行检索。基于CiteSpace软件,从发文量、作者、机构、关键词4个维度构建船舶能效研究知识图谱,从船舶技术能效、营运能效、政策法规3个方面重点分析了船舶能效研究趋势和热点问题。研究结果表明:从2018年开始,发文量快速增长,船舶能效领域的研究成果一直处于上升趋势;根据关键词聚类分析,中文文献三大类为船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index,EEDI)、船舶能效、温室气体,英文文献三大类为ship energy system(船舶能源系统)、CO_(2)emissions(二氧化碳排放)、waste heat recovery(余热回收)。根据各类核心关键词分析可以进一步将能效技术分为技术能效和营运能效。围绕EEDI的技术能效热点为新能源技术,同时余热利用技术是短期的热点;围绕船舶能效营运指数(Energy Efficiency Operational Indicator,EEOI)和船舶能效管理计划(The Ship Energy Efficiency Management Plan,SEEMP)的营运能效技术热点为航速优化和能量管理策略。

摘要：为了改善压缩感知雷达(Compressive Sensing Radar,CSR)目标参数提取的性能,该文提出一种最小化感知矩阵统计相关系数的CSR波形优化设计方法。文中首先建立了通用的CSR系统模型,推导了最小化感知矩阵统计相关系数的波形优化目标函数,其次以多相编码信号作为优化码型并采用遗传算法对目标函数进行优化求解。优化设计的波形使得感知矩阵子矩阵近似正交程度达到最优,与传统波形相比,能够有效降低目标参数估计误差,提高可检测目标个数的上限,改善了CSR目标参数提取的准确性和鲁棒性。计算机仿真验证了该方法的有效性。

摘要：针对压缩感知雷达(CSR)波形优化问题,该文提出一种基于感知矩阵相关性最小化的CSR波形优化设计方法。首先建立了CSR的系统模型,给出了最小化感知矩阵相关性的波形优化目标函数,其次以多相编码信号作为优化码型,采用模拟退火(SA)算法对目标函数进行优化求解。优化波形有效降低了感知矩阵的相关性,由此提高了CSR目标信息提取的准确性和稳健性。计算机仿真表明优化波形使得感知矩阵相关系数较传统雷达波形明显减小,验证了该方法的有效性。