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一种无人翼滑艇艇型的设计技术研究

一种无人翼滑艇艇型的设计技术研究

作者：文逸彦江苏科技大学

学位级别：硕士

近年以来，水面高速无人艇以其独特的功能特点受到各国的重视与发展。但是，对水面无人艇的研究集中在模块化功能研究和智能化研究，在艇型设计方法方面仍大多采用传统的艇型设计方法，即通过选型论证，经过反复的计算、修改而实现，不... 详细信息

近年以来，水面高速无人艇以其独特的功能特点受到各国的重视与发展。但是，对水面无人艇的研究集中在模块化功能研究和智能化研究，在艇型设计方法方面仍大多采用传统的艇型设计方法，即通过选型论证，经过反复的计算、修改而实现，不但设计周期长，而且依赖经验判断，常常得不到真正的最优解。本文以5.8米翼滑艇为基础，针对无人艇应用，探讨了利用多目标优化的方法进行无人翼滑艇艇型优化设计研究，主要工作如下：首先利用多目标优化的方法，针对无人艇应用，利用5.8M翼滑艇母型船资料，通过理论分析和实船实验数据回归建立了无人翼滑艇水动力分析数学模型和航行性能综合优化目标函数。随后对优化算法进行了分析研究，选择遗传算法、复合形法和分层并行算法作为本文优化计算的基础算法，对复合形法进行改进，基于上述三种基础算法构造了多种分层并行复合算法，基于C++编写了无人翼滑艇航行性能综合优化程序，同时对无人翼滑艇快速性、操纵性和抗倾覆性能进行多目标综合优化。利用综合优化程序进行大量计算，对构造的多种优化算法效率进行分析，最后选定分层并行复合形遗传算法作为本文最终优化算法，经优化计算得出综合性能最优的无人翼滑艇主尺度、艇型参数、推进系统的几何及运动学参数等参数，并利用该算法探讨了不同目标函数权重分配和不同目标函数选择对优化结果的影响。利用优化计算得到的最优参数设计并制作了无人翼滑艇模型，搭建了一套以PAC为控制核心的航行控制和运动测试系统，设计并进行了基于自控自航船模的航行性能实验。利用系统辨识的相关理论知识，构造了结合最小二乘法的遗传算法系统辨识方法对实验数据进行辨识计算，确定了无人翼滑艇运动数学模型，可对无人翼滑艇未来的航行参数和运动姿态进行预报，分析预报值和实验值之间的相对误差，可知预报值和实验值吻合良好，证明了该套通过实验研究无人翼滑艇航行性能的系统辨识方法的可靠性。对辨识模型分析认为该无人翼滑艇模型航行性能优良，从另一方面证明了该套艇型优化设计方法的可靠性。本文为无人艇艇型设计提供一种新的优化设计方法，也为无人翼滑艇航行性能试验研究提供一套基于系统辨识的分析方法，为水面高速无人艇初步设计提供了基础平台。

关键词：水面无人艇翼滑艇航行性能综合优化并行复合形遗传算法系统辨识

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不同实船航速修正方法的实例对比

中国造船 2018年第1期59卷 87-98页

作者：季盛文逸彦伍锐乔继潘上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室上海200135

介绍了几种常用实船航速修正方法的基本原理,并在VB平台上根据改进的BSRA、ISO15016:2002、ITTC2012、ISO15016:2015等方法开发了实船航速修正程序。通过对某散货船压载、EEDI载况下实船试航数据的分析,比较了几种修正方法的异同,可为... 详细信息

介绍了几种常用实船航速修正方法的基本原理,并在VB平台上根据改进的BSRA、ISO15016:2002、ITTC2012、ISO15016:2015等方法开发了实船航速修正程序。通过对某散货船压载、EEDI载况下实船试航数据的分析,比较了几种修正方法的异同,可为今后实船试航修正方法改进提供参考。

关键词：航速修正方法实船试航散货船

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船舶主机能耗分布及辅助计算系统开发

中国造船 2020年第1期61卷 150-156页

作者：孙潇潇乔继潘李荣宗文逸彦张焱飞上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室上海200135

船舶主机是整船最大的耗能系统,其能量消耗水平直接影响到营运的经济性。论文将主机系统能耗分布划分为摩擦损失、冷却损失、增压器吸收、废气锅炉吸收、排烟损失以及其他损失等6个模块,建立各模块能耗分布计算模型。基于C#语言开发了... 详细信息

船舶主机是整船最大的耗能系统,其能量消耗水平直接影响到营运的经济性。论文将主机系统能耗分布划分为摩擦损失、冷却损失、增压器吸收、废气锅炉吸收、排烟损失以及其他损失等6个模块,建立各模块能耗分布计算模型。基于C#语言开发了船舶主机能耗分布辅助计算系统,分别以台架试验数据以及实船测试数据为基础进行能耗计算和相互比较,验证模型的有效性。然后以一艘30.8万吨超大型原油船为分析对象,估算该船不同工况下主机的能耗分布。

关键词：船用柴油机能耗分布实船测试

营运船舶航行性能和海洋环境监测平台开发验证

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舰船科学技术 2017年第11期39卷 164-168,182页

作者：季盛文逸彦乔继潘上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室上海200135

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标。由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到。上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段... 详细信息

EEDI是衡量船舶能效水平的重要指标。由于试验条件限制,目前主要还是依靠模型试验结果对交船测试进行修正换算得到。上海船舶运输科学研究所自主研发了航行性能和海洋环境监测平台,可对营运船舶开展长期跟踪监测,实时收集船舶营运阶段的航行环境和性能参数,通过自动识别航行状态,划分海区、海况和船舶载况等因素对于船舶功率与航速的影响,可获得营运船舶实际EEDI指标,提高EEDI实船验证结果的准确性。监测平台在某万箱级集装箱船进行相关验证,并已展开长期监测。

关键词： EEDI 航行性能和海洋环境监测平台营运船舶长期跟踪监测

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一种具有倾斜侧体的三体船阻力试验研究

中国舰船研究 2012年第6期7卷 57-62页

作者：崔健文逸彦陈鹏杨松林江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

作为一种高性能船型,三体船受到了研究人员的广泛关注。由于侧体位置对三体船剩余阻力会产生影响,为了研究倾斜侧体对三体船阻力性能的影响,设计了一种新型的倾斜侧体三体船,并在拖曳水池中开展了相应的船模阻力试验。试验中,针对这种... 详细信息

作为一种高性能船型,三体船受到了研究人员的广泛关注。由于侧体位置对三体船剩余阻力会产生影响,为了研究倾斜侧体对三体船阻力性能的影响,设计了一种新型的倾斜侧体三体船,并在拖曳水池中开展了相应的船模阻力试验。试验中,针对这种新型的斜侧体三体船,采用船模拖曳的试验方法测量了不同装载情况侧体多个倾斜角度下的三体船裸船体阻力。而后,依据傅汝德假定对试验数据进行了计算,分析并讨论侧体倾斜角度对三体船剩余阻力的影响。试验结果表明,选择侧体合适的倾斜角度有利于降低三体船的航行阻力,为此类船型的设计尤其是快速性方面的研究和设计提供参考。

关键词：倾斜侧体三体船阻力船模试验

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基于船舶工程软件进行的船舶线型开发设计

船舶物资与市场 2021年第8期29卷 51-54页

作者：殷晓俊何旭宇文逸彦上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室上海200135 沪东中华造船(集团)有限公司上海江南长兴造船有限责任公司总装四部上海201913

在当前绿色航运、低碳航运的大环境下,航运公司关注新船的CO_(2)排放量。同样吨位、同样设计航速的同种类船型,如果拥有相对好的快速性能,将受到各航运公司的青睐。本文主要介绍几款成熟应用的船舶工程软件,分析如何在较短的时间内应用... 详细信息

在当前绿色航运、低碳航运的大环境下,航运公司关注新船的CO_(2)排放量。同样吨位、同样设计航速的同种类船型,如果拥有相对好的快速性能,将受到各航运公司的青睐。本文主要介绍几款成熟应用的船舶工程软件,分析如何在较短的时间内应用这些软件,开发设计出具有优秀快速性能的船舶线型,以符合当下船舶节能减排的大趋势。

关键词：低碳航运船舶工程软件船舶线型

船舶EEDI状态性能验证方法及营运能效监测技术研究

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中国科技成果 2021年第7期22卷 39-41页

作者：赵科季盛黄珍平文逸彦中国远洋海运集团上海200135 上海船舶运输科学研究所上海200135

船舶EEDI状态性能验证方法及营运能效监测技术研究包含模型尺度试验和计算研究、实船尺度测试及监测研究和模型-实船相关分析研究3个方面,形成了实船性能及风浪环境监测平台、船舶功率航速预报指南、实船测试和监测数据分析方法等多项... 详细信息

船舶EEDI状态性能验证方法及营运能效监测技术研究包含模型尺度试验和计算研究、实船尺度测试及监测研究和模型-实船相关分析研究3个方面,形成了实船性能及风浪环境监测平台、船舶功率航速预报指南、实船测试和监测数据分析方法等多项创新成果,研究成果得到很好的推广应用,取得了良好的社会效益和经济效益.

关键词：能效指数(EEDI) 实船测试营运监测航速预报监测技术数据处理

一种融合遗传算法和二分法的船舶航速优化方法

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上海船舶运输科学研究所学报 2021年第4期44卷 1-5页

作者：赵科张焱飞文逸彦中国远洋海运集团有限公司上海200127 上海船舶运输科学研究所航远技术与安全国家重点实验室上海200135

面对越来越高的节能减排要求,研究特定航线营运船舶的航速优化方案,对于船舶所有人来说具有重要的现实意义。提出一种融合遗传算法和二分法的船舶航速优化方法,考虑实时气象和风浪条件,构建简化油耗模型,深入阐述遗传算法和多约束条件... 详细信息

面对越来越高的节能减排要求,研究特定航线营运船舶的航速优化方案,对于船舶所有人来说具有重要的现实意义。提出一种融合遗传算法和二分法的船舶航速优化方法,考虑实时气象和风浪条件,构建简化油耗模型,深入阐述遗传算法和多约束条件下的航速快速寻优方法。根据实船反馈的数据动态调整每日航速优化建议并将其推送至船端,通过比较目标航次数据与优化航次数据,验证该方法的有效性。结果表明,采用该船舶航速优化方法能达到降低全航路油耗的目标。

关键词：遗传算法二分法航速优化营运船舶

国际航行船碳排放MRV规则解析和信息化应对

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船舶物资与市场 2019年第10期27卷 24-26页

作者：文逸彦潘金涛乔继潘黄珍平上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室上海200135 中远海运科技股份有限公司航运信息化事业部上海200135

通过对国际相关组织关于国际航行船的碳排放MRV技术要求和详细规则进行解析,梳理船员实际执行MRV监测的基础要求.针对航运公司运营管理和实际船员日常责任,设计实现MRV监测报告流程的信息化管理系统模块,并直接与船管报文系统和检验机... 详细信息

通过对国际相关组织关于国际航行船的碳排放MRV技术要求和详细规则进行解析,梳理船员实际执行MRV监测的基础要求.针对航运公司运营管理和实际船员日常责任,设计实现MRV监测报告流程的信息化管理系统模块,并直接与船管报文系统和检验机关信息系统进行数据层对接,实现MRV数据的自动生成和报送,减少船员重复工作,同时降低错误报送风险.

关键词： MRV 排放法规年度检验信息化