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船舶大容量储能系统应用研究综述

中国舰船研究 2022年第6期17卷 22-35页

作者：方斯顿王鸿东张军军香港中文大学信息工程系中国香港999077 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064

储能系统是船舶中的重要设备,可为各类船舶负荷提供能源。随着电力推进技术的成熟,全电船舶已成为未来船舶设计的主要方向。在此背景下,储能系统将由主要为辅助负荷供能逐步发展到为多类型船舶负荷供能,特别是作为船舶动力系统的重要组... 详细信息

储能系统是船舶中的重要设备,可为各类船舶负荷提供能源。随着电力推进技术的成熟,全电船舶已成为未来船舶设计的主要方向。在此背景下,储能系统将由主要为辅助负荷供能逐步发展到为多类型船舶负荷供能,特别是作为船舶动力系统的重要组成部分与各类船舶主/辅机配合,在满足船舶各类负荷需求的前提下提高船舶的经济/环保特性。功能角色的转变加速了大规模储能系统接入船舶,带来了储能系统的状态估计、能量管理、优化规划等一系列问题。首先,对目前的储能技术进行分类;然后,介绍典型全电船舶的分类方法并指出储能系统的应用场景;最后,提出大容量储能系统接入船舶后带来的若干亟待解决的技术问题,即船舶储能系统分布式控制、船舶储能系统适应性规划与优化,以及船舶储能系统状态评估。所做研究可为未来大规模储能系统在电力化船舶上的应用研究提供参考方向。

关键词：全电船舶大容量储能系统状态评估分布式控制适应性能量管理

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舰船建造质量量化评价方法

中国舰船研究 2017年第2期12卷 143-150页

作者：付森宗王鸿东易宏海军装备部驻上海地区军事代表局上海201206 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

[目的]对舰船建造质量进行准确评价是装备实现既定任务目标的保障。由于舰船建造样本量小、加工类型多样、工艺路线非标准化,长期以来,对于舰船建造质量的研究缺乏数据信息的支撑,通常以定性分析为主。为实现对舰船建造质量的量化评价... 详细信息

[目的]对舰船建造质量进行准确评价是装备实现既定任务目标的保障。由于舰船建造样本量小、加工类型多样、工艺路线非标准化,长期以来,对于舰船建造质量的研究缺乏数据信息的支撑,通常以定性分析为主。为实现对舰船建造质量的量化评价和有效控制,[方法]针对建造工艺故障的随机性和不确定性,在以功能为导向的质量控制(FOQC)方法提出的工艺—质量参数模型基础上,基于模糊数学理论集成专家评分方法,将顺序关联、串联、混联工艺可靠度计算模型与模糊评分方法结合,提出舰船建造质量定量评价流程和工艺可靠度模糊计算方法。[结果]以某型号舰船轴系齿轮箱安装建造为实例进行计算,验证了方法的可用性和有效性。[结论]计算结果可为关键质量检验点设置及关键工艺控制优化提供参考。

关键词：舰船可靠性舰船质量评估量化评价工艺可靠度模糊计算

基于BP神经网络的无人机IMU多传感器冗余的补偿算法

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电子测量与仪器学报 2020年第12期32卷 19-28页

作者：乔文超王红雨王鸿东上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240

针对无人机多传感器数据决策时存在的数据可靠性不足以及资源浪费的问题,提出一种基于BP神经网络的无人机惯性测量单元(IMU)多传感器冗余的补偿算法。将低精度的IMU传感器数据输入到BP神经网络,利用BP神经网络的非线性拟合能力,补偿低精... 详细信息

针对无人机多传感器数据决策时存在的数据可靠性不足以及资源浪费的问题,提出一种基于BP神经网络的无人机惯性测量单元(IMU)多传感器冗余的补偿算法。将低精度的IMU传感器数据输入到BP神经网络,利用BP神经网络的非线性拟合能力,补偿低精度IMU数据的误差,然后利用基于置信度的数据仲裁算法对多个较高精度数据进行仲裁,输出经过数据融合后的传感器数据,此过程还可以进行传感器故障判断和定位。通过改变同类型传感器安装方式解决奇点问题。实验结果表明,经过神经网络误差补偿后,误差比原来减小了55.2%,比使用卡尔曼滤波算法进行误差补偿后的误差小53.9%。此算法充分发挥了冗余传感器设计的优势,提高了传感器系统的可靠性。

关键词：惯性测量多传感器冗余神经网络数据融合仲裁 IMU冗余安装

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基于涡环栅格法的三体船斜拖水动力数值分析

舰船科学技术 2018年第4期40卷 22-26页

作者：王鸿东易宏余平上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

以三体船的操纵性能预报为背景,基于势流理论的三维面元法,对三体船的斜拖运动进行数值模拟,并求得相应的水动力系数。将传统的运用于机翼升力计算的涡环栅格法(VLM)运用于三体船斜拖运动的数值模拟,船体表面被离散成四边形的网格,网格... 详细信息

以三体船的操纵性能预报为背景,基于势流理论的三维面元法,对三体船的斜拖运动进行数值模拟,并求得相应的水动力系数。将传统的运用于机翼升力计算的涡环栅格法(VLM)运用于三体船斜拖运动的数值模拟,船体表面被离散成四边形的网格,网格及尾涡面上布置一个涡环,利用船体表面不可穿透条件以及尾缘处的库塔条件对各单元涡强进行求解,求得各个分布点压强以及船体表面压力分布,并根据压力分布积分求得在不同漂角下三体船舶所受的横向力以及转首力矩。最终由计算结果,求得与漂角相关的水动力系数,并与软件计算结果进行对比分析。

关键词：三体船操纵性涡环栅格法横向力转首力矩

基于海事规则的中型无人艇避碰路径规划算法研究及应用

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中国舰船研究 2022年第5期17卷 184-195,203页

作者：王鸿东易宏向金林付悦文上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240 江苏自动化研究所江苏连云港222061

[目的]为解决无人艇(USV)在开阔水域的多目标避碰问题,以中型无人艇为对象,开展基于国际海上避碰规则(COLREGS)的局部路径规划算法研究及应用探索。[方法]在快速扩展随机树(RRT)算法的基础上,提出虚拟障碍线方法加载COLREGS海事规则约束... 详细信息

[目的]为解决无人艇(USV)在开阔水域的多目标避碰问题,以中型无人艇为对象,开展基于国际海上避碰规则(COLREGS)的局部路径规划算法研究及应用探索。[方法]在快速扩展随机树(RRT)算法的基础上,提出虚拟障碍线方法加载COLREGS海事规则约束,以满足开阔水域避碰路径规划的应用需求。针对RRT算法不考虑速度维度的问题,引入速度障碍算法(VO),提出VO-RRT融合算法并给出最危险障碍物策略,以此解决多目标条件下的实时避碰问题。[结果]仿真及实船试验的结果表明,所提算法实时性较好,路径重规划耗时均在50 ms以内,且规划出的避碰路径符合COLREGS海事规则中的第6,8及13~18条相关避让要求,可有效应对开阔水域下的多目标避碰问题。[结论]所提方法的规则遵守性、实时性及安全性较好,具有较高的实用价值。

关键词：路径规划中型无人艇 VO-RRT算法国际海上避碰规则

Optimal Allocation of Fleet's Spare Parts for System Reliability

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Journal of Shanghai Jiaotong university(Science) 2017年第6期22卷 664-671页

作者：王鸿东李丹易宏 State Key Laboratory of Ocean Engineering Shanghai Jiao Tong University School of Environmental Science and Engineering Shanghai Jiao Tong University

Allocation of fleet's spare parts is rarely studied due to its complexity. However, this task is extremely important because the warship's service level highly relies on the maintenance logistics' level. In this study, the readiness ratio is proposed as a critical index in measuring the system's reliability. A well-established mathematical model adopting the optimization method of spare part allocation is also introduced. The objective is to minimize the number of each spare part while satisfying the fleet's system reliability. The fault tree analysis(FTA) is applied to analyze the system's failure logic and stratify the units on ship. As a result, the strategy of spare part sharing can be introduced in detail. The solution algorithm is developed, and the simulation experiments to obtain the key parameters are conducted. The proposed model and algorithm are applied to an actual fleet of two warships, and results show that the method above is feasible and can be directly applied into practice.

关键词： fleet spare parts fault tree analysis(FTA) system reliability

基于改进RRT算法的无人艇编队路径规划技术

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中国舰船研究 2020年第3期15卷 18-24页

作者：欧阳子路王鸿东黄一杨楷文易宏上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室上海200240 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

[目的]为了解决无人艇编队在智能航行时全局路径规划与局部自主避碰问题,提出基于改进快速搜索随机树(RRT)算法的无人艇编队路径规划技术。[方法]针对无人艇编队形状稳定问题,在RRT算法扩展环节提出一种非严格保形修正向量与非严格保形... 详细信息

[目的]为了解决无人艇编队在智能航行时全局路径规划与局部自主避碰问题,提出基于改进快速搜索随机树(RRT)算法的无人艇编队路径规划技术。[方法]针对无人艇编队形状稳定问题,在RRT算法扩展环节提出一种非严格保形修正向量与非严格保形控制圆区域,使搜索树有朝着严格保形坐标点生长的趋势;针对突发障碍物与非严格保形规划点碰撞问题,在RRT算法碰撞检测环节提出可调节避碰圆区域与障碍物修正向量,使无人艇安全避碰并最大程度地保持队形稳定。[结果]结果显示,无人艇编队在该算法作用下表现出了良好的保形性能,并能对突发障碍物进行有效的避碰。[结论]该算法效能高、稳定性强、路径规划质量高,在实际工程应用中具有重要的意义。

关键词：无人艇编队快速搜索随机树算法路径规划避碰

序贯疗法与三联疗法应用于幽门螺杆菌感染治疗的效果分析

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中国农村卫生 2016年第5X期8卷 91-92页

作者：王鸿东黑龙江省第二医院 150001

目的:分析序贯疗法与三联疗法应用于幽门螺杆菌感染治疗的效果。方法:以平行对照的方式把本院2013年10月-2015年11月收治的86例幽门螺杆菌感染病人分为对照组和实验组,对照组43例采取三联疗法给予治疗,实验组43例采取序贯疗法给予治疗,... 详细信息

目的:分析序贯疗法与三联疗法应用于幽门螺杆菌感染治疗的效果。方法:以平行对照的方式把本院2013年10月-2015年11月收治的86例幽门螺杆菌感染病人分为对照组和实验组,对照组43例采取三联疗法给予治疗,实验组43例采取序贯疗法给予治疗,就两组幽门螺杆菌根除情况实施对比。结果:实验组幽门螺杆菌根除率和对照组相比,明显要高,能够达到93.1%(P<0.05)。结论:和三联疗法相比,应用序贯疗法治疗幽门螺杆菌感染,效果确切,值得应用。

关键词：幽门螺杆菌序贯疗法感染三联疗法

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舰船备件配置研究现状与思考

中国舰船研究 2016年第4期11卷 133-140页

作者：王鸿东易宏梁晓锋余平上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240 江南造船(集团)有限责任公司上海201913

备件是舰船装备进行正常检修或应急修理的保障性物资,舰船备件配置水平的高低直接影响舰船装备保障的能力与费用。在舰船维修体制分析的基础上,通过对国内外舰船备件配置文献的梳理研究,依据不同的理论基础与数学模型,总结基于历史数据... 详细信息

备件是舰船装备进行正常检修或应急修理的保障性物资,舰船备件配置水平的高低直接影响舰船装备保障的能力与费用。在舰船维修体制分析的基础上,通过对国内外舰船备件配置文献的梳理研究,依据不同的理论基础与数学模型,总结基于历史数据、METRIC理论和系统可靠性的配置方法,并对这些方法的优势与不足进行分析对比。在此基础上,提出考虑部件重要度、混合约束下的多目标优化以及备件共用策略优化这3个舰船备件配置研究未来的发展方向。

关键词：舰船备件配置维修体制配置方法