一、小尺度自航船模在通航中的应用（论文文献综述）
李文浩[1]（2021）在《船闸引航道口门区回流对船舶航行影响研究》文中认为随着“一带一路”、“长江经济带”等的加速建设,内河航运事业对祖国的经济建设作用日益凸显,船舶航行安全问题也越来越受到大家的重视。部分建在航道条件复杂河段的水利枢纽,其船闸引航道口门区及连接段难免存在影响船舶航行的复杂水流流态,如回流、泡漩、跌水和水跃等。复杂水流流态的存在以及引航道口门区相对狭窄的空间,无疑对船舶操纵性提出了更高的要求,容易引发事故。当前对引航道口门区通航水流条件的研究颇多,大多集中在口门区纵向流、横向流、回流等,行业标准也对口门区流速限值进行了规定,但从工程实际来看,部分船闸引航道口门区存在流速超限的情况,船舶却仍可顺利通航。以回流为例,标准中只给到了流速的限定,对于回流长度等相关要素并没有做进一步的描述,因此利用物理模型试验和数值仿真研究的手段,深入探索口门区回流对船舶航行影响的规律,对确保航运业的良好发展,降低船舶航行风险,减少事故发生等方面具有重要的理论和现实意义。首先,建立二维船闸引航道数学模型,模拟分析回流特性,探讨了上、下游引航道不同展宽比和水深条件对回流长度以及流速的影响,结果表明随展宽比的增大,回流强度有增大的趋势,且同等条件,下游引航道口门区水流条件优于上游,并进行了回流的概化模型试验,为自航船模试验提供支撑。然后,设计、实施了船舶通过回流区的自航模试验,分析不同船舶对岸航速、回流长度以及回流区最大流速对船舶航行时的影响,试验结果表明船舶航速越高,回流对其影响越小,最大漂角以及漂距随回流长度以及最大回流流速增大而增大,在论文试验条件下,回流区最大流速小于2m/s,回流长度在45m左右以内时,船舶航行较安全,且通过船舶吨位敏感性试验分析得出较小吨位船舶受回流影响更大。最后,利用重叠网格技术,对船舶通过口门区回流进行了二维数值仿真,探究船舶在通过回流区前、处于回流区时、通过回流区后的流场分布情况,分析船舶在不同流场情况下所受的影响。仿真结果表明船舶处于回流区时,船艏部和船艉受到不同方向的横向流速,船舶受到一定的转动力矩,且船舶在刚驶过回流区时,船艉单方面受到水流作用,易产生“甩尾”行为,对船舶航行安全有一定的威胁。
闫涛,乾东岳,栗克国,李兵帅,王斐[2]（2021）在《实验室小尺度自航船模发展现状及智能化趋势》文中研究指明实验室小尺度自航船模通常与水工/河工模型配合开展试验,通过分析船模航行过程中的轨迹与航行参数,来判断通航水流条件的优劣和实际船舶的操纵状态。因其具有理论基础,并能直观反映水流和船舶的相互作用,因此作为一种重要技术手段被广泛应用于水路交通的前期论证研究中。对实验室小尺度自航船模发展现状展开论述,分析其技术特点及存在的问题,并就上述问题对试验结果可能产生的影响深入剖析。结合试验装备智能化与信息化背景以及小尺度自航船模发展存在的问题,从船舶视角与操纵方式、船体感知系统、基于大数据的水域条件自动识别及智能航行等方面,探讨了实验室小尺度自航船模智能化发展趋势。
杨淦[3]（2020）在《小比尺模型船试验系统的研制》文中研究指明随着水运交通的飞速发展,船舶的通航安全性也日益受到关注。船模实验以其直观性和可靠性,在船舶通航的研究中十分关键,被广泛的应用到实际工程中。限于试验条件、时间和资金等条件,水工模型中的小比尺船模应用也是一个关键的研究方向。然而由于小比尺的船模本身绝对尺寸小,误差影响较大等因素,小比尺船模的试验测量结果的可靠性较难以控制,对小比尺船模的深入研究增加了诸多困难。针对项目甲方在水工模型实验中,小比尺船模试验系统欠缺的测量控制方面的可靠性、实时性与灵活性的问题,进行了试验系统硬件与软件的研制,满足试验更为精确多样的测量和控制方式的需求。最终完成了一套综合性的船模试验系统,具有低成本,可拓展性强,操控模式新颖等特点。为小比尺船模试验提供了更好的试验条件,有助于相关研究的进一步开展。系统下位机为基于STM32单片机设计,用于中央控制,操作船上设备,控制船模运动;使用多种的传感器,对船模航行状态进行实时测量与反馈,上传至上位机,帮助试验操作员进行实时观察及后期分析;采集船模第一视角和第三人称视角的视频,模拟实际操作,尽可能还原实船操作模式和视角,给予试验更多种的选择。上位机通过电子方向盘对船模航行进行精确地控制与反馈;通过各界面完成试验的视频数据显示、参数设置和数据查询;通过电子方向盘的去抖算法提高控制精度与稳定性;使用LMS算法的自适应滤波提高测量数据的精度。最终完成试验软件系统的基本功能。经过综合调试与试验,整个系统在2019年9月28日完成试验原型系统,参与后续实际水工模型试验的测试与运用。
蔡创,蔡新永[4]（2019）在《基于小尺度船模技术的小半径回头弯曲航道试验研究》文中研究说明回头弯曲航道流态复杂,严重威胁船舶通航安全。采用小尺度船模技术研究了枢纽通航,根据实船船型尺度参数、操纵性能指标,制作了实船的小比尺船模,进行了模拟实船航行的试验研究;选择小半径回头弯曲航道的航槽半径r=360、440、480 m及自选航线这4种船舶航行方案,研究了Q=1 160、4 000、6 000、7 550 m3/s这4个代表流量工况下,船模航行的最大舵角Rmax、最大漂角Dmax、航速V等参数;综合评价了回头弯曲航道整治设计方案。结果表明:自选航线的船舶航行方案比其他3种预设航槽方案好;上、下行的航行难度随4种代表流量Q的增大而增大;指出了船舶通航难点,提出了最优航线和安全驾驶方式。研究结果可作为小半径回头弯曲航道整治的依据。
周杨艾竹[5]（2018）在《自航船模航行轨迹测量方法研究》文中认为为了保证通航安全,自航船模作为一种特殊的实验手段被广泛应用于河工模型中展开通航研究,从而为航道的设计提供合理的建议。由于船模航行轨迹是评价通航船模试验效果的重要参数,能否准确且快速的测量自航船模航行轨迹至关重要。与此同时,深度学习的迅猛发展给许多领域带来了新的技术革新,因此本文将深度学习引入到水运工程领域,提出了一种基于深度学习的自航船模航行轨迹测量方法。采用Faster RCNN算法对船模进行初定位,再利用帧间差分法和Freeman链码提取船头和船尾的坐标信息。实验结果表明,Faster RCNN算法在船模检测方面的有着较高的检测精度,平均精确度达到98.5%。此外,为了更加直观地显示船模在河工模型中的航行轨迹,本文还进行了软件可视化开发,具有强大且丰富的数据处理功能,可绘制河工模型地图以及船模航行轨迹,实现了对船模航行轨迹的快速监测。本文不仅是对自航船模航行轨迹测量方法的理论研究,也从产品化的角度出发对自航船模航行轨迹测量系统的功能进行完善,具有理论研究和实际应用的双重意义。本文开展的主要工作如下:（1）调研常用的目标检测及识别算法,包括基于运动信息的方法和基于统计学习模型的方法。分别介绍了背景减除法、帧间差分法、光流法的基本原理和实现方法,总结了三种算法适用场景以及优缺点。基于统计学习模型的方法主要介绍了近年来大热的深度学习,阐述了卷积神经网络的基本结构以及各个网络层（卷积层、池化层以及全连接层）的作用,介绍了卷积神经网络训练方法的基本流程。（2）对通航船模试验的现场环境进行实地考察,进而提出自航船模航行轨迹测量系统的设计方案。针对河工模型的尺寸各异且难以实现在一个视频采集设备下完成对整个河工模型的监测这一现状,本文提出采用多个视频采集设备组合完成对整个河工模型的监测,且该系统具备可扩展特性,即视频采集设备可按测量范围的大小自由扩展,而不受系统本身的设计局限。（3）针对大多数河工模型监测中视频采集设备设置流程复杂的问题,本文采用了一种视频采集设备视角自由的方法,利用投影变换算法来获取鸟瞰图,免去每次测量前的手工矫正,且该方法对复杂地形和外界光照具有较好的鲁棒性。为了提高系统的检测精度,本文采用在目标识别方面有着良好表现的Faster RCNN算法对船模进行检测,介绍了该算法的实现原理以及数据集的制作方法。此外,介绍了自航船模航行轨迹测量软件系统的开发流程以及每个模块的具体功能。（4）为了验证本文方法相关理论的正确性以及提出方案的可行性,本文开展了一系列实验。网络模型得到的精确度-召回率曲线和平均精确度表明了Faster RCNN网络模型在船模检测方面的有效性。展示了本文提出方法的主要步骤结果图和航迹分析软件绘制的航迹图,直观的显示出本文提出的方法对船模航行轨迹有着良好的测量效果,可成功应用于河工模型现场开展的通航船模试验。
李斯[6]（2017）在《既有桥梁情况下新沟船闸布置方案研究》文中认为我国经济建设的快速发展,水运运输行业也在蓬勃发展。由于国民经济建设的需要,通航河流上游兴建的桥梁越来越多,过河建筑物对河道通航条件的影响是明显的。目前,国内许多通航河流上,在枢纽和桥梁均已存在的情况下,要提高航道等级（通航船舶尺度增大）,由于枢纽与桥梁之间距离较小,造成扩建（改建）枢纽船闸时,船闸布置（特别是船闸连接段航道布置）造成困难,船舶通航条件较差。同时,在枢纽已存在的情况下,要在枢纽河段兴建桥梁,或在桥梁已存在的情况下,要在桥梁河段兴建枢纽,规范对于枢纽上下游河段水上过河建筑物与枢纽之间距离并没有明确规定。因此,进行枢纽船闸与上下游桥梁之间距离研究,对枢纽（或桥梁）规划设计或规范制定具有重要意义。新沟枢纽上、下游均存在着桥梁,特别是上游公路桥离枢纽距离较近,对新沟船闸改造布置带来困难。本文通过理论分析,对枢纽船闸（引航道口门）与上下游桥梁之间理论距离进行了分析,提出了相应距离要求的计算公式;通过概化水槽水流数学模型和船舶数学模型,验证了在理论距离要求条件下,船舶模型的航行状态良好,满足通航要求;在既有桥梁条件下对新沟船闸改造布置方案采用物理模型、船舶模型进行了深入研究。通过上述分析研究,主要结论如下:（1）通过理论分析,提出了不同条件下枢纽船闸（引航道口门）与上下游桥梁之间理论距离要求。对枢纽（或桥梁）规划设计或规范制定具有一定的参考意义。（2）通过概化水槽水流数学模型和船舶数学模型,在枢纽船闸（引航道口门）与上下游桥梁之间距离满足理论要求距离的情况下,计算分析了船舶在桥梁通航孔与船闸口门之间连接段航道的各种通航条件指标。计算分析表明:在满足理论分析得到的距离要求情况下,船舶航行状态良好。（3）通过物理模型、船舶模型对新沟船闸改造布置方案进行了深入研究,针对新沟枢纽上游公路桥离枢纽距离较近的特点,提出了新沟船闸改造布置的推荐方案。进一步验证了理论分析得到的距离要求的必要性。
蔡新永,蔡汝哲,李晓飚,蔡创[7]（2017）在《向家坝非恒定流对航道通航条件影响的试验研究》文中进行了进一步梳理非恒定流对下游河道通航条件影响是向家坝工程实施时需要考虑的主要问题。传统的通航条件影响研究,不能全面准确反映航道水流条件和边界条件对船舶航行的综合影响以及船舶与航道水流条件的相互作用。利用小比尺船模测控技术,通过与实船相似性分析和操纵性能率定,试验研究向家坝非恒定流对下游河道通航条件的影响,结合试验研究成果定量分析主要影响因素,为向家坝工程方案的设计优化提供了科学可靠的数据基础。
张婷,张福民,曲兴华,职广涛,刘本德,安慰宁[8]（2015）在《基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统》文中指出为了实现对船模航行轨迹及其漂角信息的自动测量,设计了一套基于激光二维扫描仪的船模航行轨迹实时测量系统,主要包括激光二维扫描仪、三维电子罗盘、无线通信模块、数据采集及处理软件4个部分。扫描仪固定在河道岸边对船模靶标进行实时测量获得船模的位置信息,电子罗盘固定在船模上实时监测船模的俯仰、翻滚、航向角信息,两部分数据分别通过以太网通信与无线模块传输回计算机。基于MFC架构数据处理软件系统,设计靶标数据处理算法,综合两部分数据对船模靶标中心进行实时拟合与补偿,并在交互界面上实时绘制出船模航行轨迹,计算其漂角数据。实验结果表明,测量系统可以在较大测量范围内满足现场测量±8 mm的精度要求,准确绘制出船模的航行轨迹,为船模通航试验的检测与控制等研究提供了很好地试验方法。
张婷[9]（2014）在《基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统的研究》文中认为贵港航运枢纽作为广西对郁江开展综合利用计划的十梯级中的第九梯级,同时也是西江航运干线中从南宁到梧州这一航线段的第二个渠化梯级。它位于郁江河道中段的贵港市区的上游,枢纽目前是以内河航运为主,发电为辅,以综合利用水资源为目标的水利枢纽型工程。已有的通航建筑物为一线船闸,和新建的贵港二线船闸。由于在多线船闸的设计与布置中,某线船闸输水量大小会对其他船闸产生影响,同时引航道和口门区的通航水流状况较为复杂,为保证船只的安全通航,开展船模测量实验,为实际通航情况中航线的设计与制定提供参考与指导。本文研究设计的船模轨迹测量系统研究测量的船舶模型的航行河道,就是贵港航运枢纽主河槽二线船闸引航道及口门区的1:100的同比例缩小的模型。为了实现对河道模型中的通航船模的航行轨迹及其漂角数据信息的自动化测量,设计了一套基于激光二维扫描仪,并与三维电子罗盘相结合的通航船模航行轨迹实时测量系统。测量系统主要包括LMS激光二维扫描仪,HEC365三维电子罗盘,DSP控制单元电路,船模圆柱靶标,无线通讯模块与供电电池,及数据采集及处理软件6个部分。本文首先对系统的主要测量设备,即激光扫描仪和电子罗盘的工作原理与使用情况进行了研究,并针对其性能参数进行试验验证。然后针对系统的硬件搭建进行研究,实现了系统上位机河岸测量站和下位机船模测量模块的硬件组装。其后,根据系统数据通信与处理的具体要求,完成了系统软件的架构与编制。最后,为验证系统的测量性能,进行了现场测量实验。实验结果表明,测量系统可以现场40m的测量范围内满足现场测量±5mm的精度要求,准确绘制出船模的航行轨迹,为船模通航试验的检测与控制等研究提供了很好地试验方法。
鲁政[10]（2012）在《水电枢纽弯曲引航道加宽模拟计算研究》文中认为引航道是位于通航建筑物的上游和下游,引导船舶安全出入等候通过建筑物的一段过渡性航道。由于地形限制，很多水电枢纽引航道是以弯道的形式修建。船舶通过弯曲引航道所需航宽的计算对于船舶安全航行具有十分重要的意义。近几十年来，国内外不少科研单位都对此做了相应的研究，其结果给弯曲引航道整治的加宽工作带来了巨大方便。但有一不足之处在于都用到的漂角，均需要从试验中得来，而不是用数学方法计算出来。本文研究的主要目的，就是要探究出一个可以根据水流条件，船舶尺寸及性能，可以直接计算出所需漂角及弯道所需航宽的简洁而准确的数学公式。本文对弯曲引航道宽度计算研究成果的发展历史和研究现状进行了系统的分析，确定了影响弯道所需宽度的漂角，偏航距，富裕宽度，流速，航道占宽，风力等主要因素，并结合西部交通建设科技项目-内河航道通航条件关键技术研究课题中的石牌弯道和黄陵庙弯道通航船模试验，进行了以下研究。由于船舶在弯曲引航道航行所需航宽受多方面因素影响，根据现有资料找出各主要因素，利用一元线性回归及多元线性回归函数进行分析，建立起弯道所需宽度的计算模型，并进行相应的假设检验以判断其可靠性。以作用于船舶（队）上的水动力及其产生的力矩来计算分析船舶（队）在弯曲引航道中航行的航迹和漂角，用以确定船舶（队）在弯曲河段中航行所需的航道宽度，验证前面建立的计算模型。本文结合西部交通建设科技项目——内河航道通航条件关键技术研究，进行实用性研究；将所得出的弯道宽度计算公式用在黄陵庙，石牌弯道船模试验中进行计算验证，同时在其他已有实船及船模试验资料的基础上，结合前人的理论成果，检验该公式在解决实际问题方面的适应性和可靠性。结果表明该计算模型适合计算多种类型的弯曲河段航道航行在受多种条件影响下所需的宽度。该计算模型的最大特点就是计算中需要的参数均不需要试验来提供，只需知道水流流态和船舶（船模）的几何尺寸和航速就可应用，计算简单，结果可靠。
二、小尺度自航船模在通航中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、小尺度自航船模在通航中的应用（论文提纲范文）
（1）船闸引航道口门区回流对船舶航行影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关标准及研究现状 |
| 1.2.1 国内外相关标准 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.2.3 存在不足 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 口门区回流结构特性分析 |
| 2.1 口门区回流数值模拟基本理论 |
| 2.1.1 二维水流模型基本方程 |
| 2.1.2 数值计算方法 |
| 2.2 数学模型的建立与前处理 |
| 2.2.1 数学模型的建立 |
| 2.2.2 二维网格的划分 |
| 2.2.3 边界条件的设置 |
| 2.2.4 模型验证 |
| 2.3 数值模拟结果分析 |
| 2.3.1 下引航道回流特性模拟分析 |
| 2.3.2 上引航道回流特性模拟分析 |
| 2.4 回流概化模型试验分析 |
| 2.4.1 回流概化模型试验设计 |
| 2.4.2 概化模型试验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 物理概化模型试验设计 |
| 3.1 整体试验布置 |
| 3.2 试验船模及其测控系统 |
| 3.2.1 船型选择 |
| 3.2.2 船模试验相似条件 |
| 3.2.3 自航船模测控系统 |
| 3.3 回流发生及控制系统 |
| 3.4 回流测量系统 |
| 3.4.1 基本原理 |
| 3.4.2 系统构成 |
| 3.4.3 图像数据采集 |
| 3.5 试验方案的确定 |
| 3.5.1 试验布置 |
| 3.5.2 坐标系的选取 |
| 3.5.3 试验工况 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 口门区回流对船舶影响试验结果分析 |
| 4.1 回流对船舶航行最大漂角、漂距影响分析 |
| 4.2 回流对船舶航行舵角的影响分析 |
| 4.3 回流对船舶航行航迹带(轨迹)影响分析 |
| 4.4 回流对船舶吨位敏感性影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 口门区回流对船舶影响数值仿真分析 |
| 5.1 数值仿真基本理论 |
| 5.1.1 基本方程 |
| 5.1.2 湍流模型 |
| 5.1.3 动网格技术 |
| 5.2 模型的建立与前处理 |
| 5.2.1 数学模型的建立 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 边界条件的设置 |
| 5.2.4 动网格的设置 |
| 5.3 数值仿真结果分析 |
| 5.3.1 船舶穿过回流区流场变化结果 |
| 5.3.2 回流对船舶(队)作用力的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
（2）实验室小尺度自航船模发展现状及智能化趋势（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 小尺度自航船模研究现状 |
| 1.1 控制技术与相似理论 |
| 1.2 重大工程中的应用研究 |
| 1.3 小尺度自航船模存在的问题 |
| 1.3.1 操纵性能缩尺效应 |
| 1.3.2视角相似问题 |
| 1.3.3 时间比尺问题 |
| 1.3.4 试验结果的随机性 |
| 2 小尺度自航船模的智能化趋势 |
| 2.1 船模试验技术发展 |
| 2.1.1 运用智能化技术克服时间比尺问题 |
| 2.1.2 运用智能化技术提高操纵性相似修正水平 |
| 2.1.3采用虚拟现实技术解决视角相似问题 |
| 2.2 小尺度自航船模应用拓展 |
| 2.2.1 船舶自动驾驶算法 |
| 2.2.2 多船运动联合模拟 |
| 3 结论 |
（3）小比尺模型船试验系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和手段 |
| 第2章 硬件系统的搭建 |
| 2.1 总体设计 |
| 2.1.1 需求分析 |
| 2.1.2 整体方案设计 |
| 2.2 硬件结构设计 |
| 2.2.1 试验用船模的制作 |
| 2.2.2 船模内部设备的选取 |
| 2.2.3 电子硬件电路设计 |
| 2.2.4 外部设备的选取 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 软件系统设计 |
| 3.1 总体设计 |
| 3.1.1 下位机软件系统设计 |
| 3.1.2 上位机软件系统设计 |
| 3.2 软件结构设计 |
| 3.2.1 通讯协议制定 |
| 3.2.2 下位机软件结构设计 |
| 3.2.3 上位机软件结构设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 系统调试及试验 |
| 4.1 系统调试 |
| 4.1.1 下位机系统调试 |
| 4.1.2 上位机软件调试 |
| 4.2 系统测试与试验 |
| 4.2.1 基础测试 |
| 4.2.2 .航行试验 |
| 4.3 系统指标汇总 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）基于小尺度船模技术的小半径回头弯曲航道试验研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 研究河段概况 |
| 2 小尺度船模试验 |
| 2.1 小尺度船模 |
| 2.2 试验方案 |
| 3 船模试验结果及分析 |
| 3.1 不同航槽方案的试验结果分析 |
| 3.2 不同流量工况的通航条件比较分析 |
| 4 建议 |
| 4.1 最佳航线和驾驶方式 |
| 4.1.1 1 000 t级机动货船上行 |
| 4.1.2 1 000 t级机动货船下行 |
| 4.2 航行难点 |
| 4.2.1 上行难点 |
| 4.2.2 下行难点 |
| 5 结论 |
（5）自航船模航行轨迹测量方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 通航船模试验技术概述 |
| 1.2.1 基础理论 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 1.4 论文研究内容与结构安排 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 目标检测及识别的基本方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于运动信息的方法 |
| 2.2.1 背景减除法 |
| 2.2.2 帧间差分法 |
| 2.2.3 光流法 |
| 2.2.4 运动目标检测算法对比 |
| 2.3 基于统计学习模型的方法 |
| 2.3.1 卷积神经网络的基本结构 |
| 2.3.2 卷积神经网络的训练方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 自航船模航行轨迹测量方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测量方法 |
| 3.2.1 镜头畸变矫正 |
| 3.2.2 鸟瞰图重建 |
| 3.2.3 船模图像坐标获取 |
| 3.2.4 坐标变换 |
| 3.3 系统开发 |
| 3.3.1 硬件系统选型 |
| 3.3.2 软件系统开发 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 测试分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验环境 |
| 4.2.1 试验河工模型 |
| 4.2.2 试验船模 |
| 4.2.3 试验前期准备工作 |
| 4.2.4 试验过程 |
| 4.3 FasterRCNN网络模型性能分析 |
| 4.3.1 数据集制作 |
| 4.3.2 评价指标 |
| 4.3.3 实验结果与分析 |
| 4.4 船模航行轨迹测量系统性能分析 |
| 4.4.1 检测结果 |
| 4.4.2 船模航行轨迹分析 |
| 4.4.3 应用案例 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（6）既有桥梁情况下新沟船闸布置方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 船闸引航道口门区及连接段的研究现状 |
| 1.2.2 过河建筑物对通航条件影响的研究现状 |
| 1.2.3 通航条件研究方法的现状 |
| 1.3 本文的研究方法与主要内容 |
| 第二章 枢纽船闸与桥梁之间距离研究 |
| 2.1 枢纽船闸与桥梁之间距离的理论研究 |
| 2.1.1 概化模型及参数 |
| 2.1.2 不同条件下枢纽船闸与桥梁之间理论距离要求 |
| 2.2 理论距离状态下船舶数学模型航行状态计算分析 |
| 2.2.1 概化水槽数学模型及流场计算 |
| 2.2.2 船舶数学模型建立与验证 |
| 2.2.3 船舶数学模型航行状态计算结果及分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 新沟船闸改造布置方案研究模型的设计 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 枢纽概况 |
| 3.1.2 船闸改造布置存在的主要问题 |
| 3.2 物理模型设计及制作 |
| 3.2.1 模型设计 |
| 3.2.2 模型制作 |
| 3.2.3 测量仪器 |
| 3.3 船舶模型 |
| 3.3.1 船舶模型的设计与制作 |
| 3.3.2 船模与实船的相似性率定 |
| 3.3.3 船模的测试设备 |
| 3.3.4 船舶航行状态判别标准 |
| 3.4 试验工况分析 |
| 3.4.1 水文特征分析 |
| 3.4.2 水位流量关系 |
| 3.4.3 各功能期水文特征 |
| 3.4.4 试验工况 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 既有桥梁状态下新沟船闸改造布置方案研究 |
| 4.1 设计方案的通航条件试验研究 |
| 4.1.1 设计方案简介 |
| 4.1.2 水流条件试验研究 |
| 4.1.3 船舶模型通航试验研究 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 修改方案的通航条件试验研究 |
| 4.2.1 修改方案简介 |
| 4.2.2 水流条件试验研究 |
| 4.2.3 船舶模型通航试验研究 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 推荐方案的通航条件试验研究 |
| 4.3.1 推荐方案简介 |
| 4.3.2 水流条件试验研究 |
| 4.3.3 船舶模型通航试验研究 |
| 4.3.4 小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表论文目录) |
| 附录B (攻读学位期间从事科研项目目录) |
（7）向家坝非恒定流对航道通航条件影响的试验研究（论文提纲范文）
| 1 研究区域概况 |
| 2 小比尺自航船模及测控系统 |
| 2.1 相似原理 |
| 2.2 船模概况 |
| 2.3 操纵性能 |
| 2.4 测控设备 |
| 3 试验研究 |
| 3.1 试验方案 |
| 3.2 试验航段 |
| 3.3 研究成果 |
| 3.4 结果分析 |
| 4 结论 |
（8）基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2测量系统设计及硬件实现 |
| 2.1测量系统构成 |
| 2.2测量系统硬件实现 |
| 3测量系统软件设计与实现 |
| 3.1系统通信的实现 |
| 3.1.1以太网通信的实现 |
| 3.1.2无线传输通讯的实现 |
| 3.2数据处理算法设计 |
| 3. 2. 1靶标中心拟合算法设计 |
| 3.2.2倾斜偏差补偿算法设计 |
| 3.2.3曲线拟合与漂角计算的实现 |
| 4试验 |
| 5结论 |
（9）基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 通航船模航行参数测量研究现状 |
| 1.3 激光大范围测距的研究情况 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 系统测量方案及原理分析 |
| 2.1 船模航行轨迹测量系统 |
| 2.2 激光二维扫描仪 |
| 2.2.1 LMS激光扫描仪 |
| 2.2.2 LMS激光扫描仪工作原理的研究 |
| 2.2.3 扫描仪性能验证试验 |
| 2.3 三维电子罗盘 |
| 2.3.1 电子罗盘工作原理研究 |
| 2.3.2 HEC365三维电子罗盘 |
| 2.3.3 HEC365性能验证试验 |
| 2.4 系统硬件搭建与电路设计 |
| 2.4.1 系统硬件组装 |
| 2.4.2 无线传输的硬件实现 |
| 2.4.3 DSP控制单元电路模块设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统软件的设计与实现 |
| 3.1 上位机通讯模块的实现 |
| 3.1.1 以太网通信的实现 |
| 3.1.2 无线传输通信实现 |
| 3.2 上位机数据处理模块的实现 |
| 3.2.1 多线程数据实时处理 |
| 3.2.2 实时绘图与数据保存导出功能的实现 |
| 3.3 下位机DSP数据处理与传输模块的实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统数据处理算法的设计 |
| 4.1 靶标中心拟合算法设计 |
| 4.2 倾斜偏差补偿算法 |
| 4.3 曲线拟合与漂角计算算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 系统测量实验与结果分析 |
| 5.1 现场测量实验 |
| 5.1.1 通航船模航行实验环境 |
| 5.1.2 现场试验过程 |
| 5.2 试验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 附录 1 |
| 附录 2 |
| 附录 3 |
| 致谢 |
（10）水电枢纽弯曲引航道加宽模拟计算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 水电枢纽弯曲引航道加宽模拟计算问题的提出及研究意义 |
| 1.2 通航小尺度船模的发展现状及特点 |
| 1.2.1 通航小尺度船模研发展现状 |
| 1.2.2 通航小尺度船模试验技术优点 |
| 1.3 水电枢纽弯曲引航道国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 引航道在弯曲段宽度确定的理论基础 |
| 2.1 引航道弯曲河段水流的水力特性 |
| 2.1.1 引航道弯曲河段水流的水面横向比降 |
| 2.1.2 弯道水流的横向环流 |
| 2.1.3 环流运动对船舶（队）航行的影响 |
| 2.2 船模试验的理论基础 |
| 2.2.1 相似特征 |
| 2.2.2 相似准则 |
| 2.2.3 补充说明 |
| 第三章 弯曲引航道船模航行试验研究 |
| 3.1 试验设备和试验方法 |
| 3.2 试验模型尺度及工况 |
| 3.3 试验成果分析和讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 弯曲河段航道宽度计算模型 |
| 4.1 弯曲河段航道宽度计算模型的建立 |
| 4.2 漂角值的确定 |
| 4.2.1 影响漂角的因素 |
| 4.2.2 漂角计算的回归模型的建立 |
| 4.3 弯曲航道富裕宽度的确定 |
| 4.3.1 船舶（队）至航道边缘的安全距离 2d 的确定 |
| 4.3.2 船舶（队）交会最小距离 c 的确定 |
| 4.4 偏航距( BP)的确定 |
| 4.4.1 影响偏航距的因素 |
| 4.4.2 偏航距 BP的确定 |
| 4.5 弯曲河段航道宽度计算模型的确定 |
| 第五章 计算模型实例验证 |
| 5.1 试验船模概况 |
| 5.2 试验成果 |
| 5.3 弯道宽度计算 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
四、小尺度自航船模在通航中的应用（论文参考文献）
- [1]船闸引航道口门区回流对船舶航行影响研究[D]. 李文浩. 重庆交通大学, 2021
- [2]实验室小尺度自航船模发展现状及智能化趋势[J]. 闫涛,乾东岳,栗克国,李兵帅,王斐. 江苏海洋大学学报(自然科学版), 2021(01)
- [3]小比尺模型船试验系统的研制[D]. 杨淦. 天津大学, 2020
- [4]基于小尺度船模技术的小半径回头弯曲航道试验研究[J]. 蔡创,蔡新永. 重庆交通大学学报(自然科学版), 2019(12)
- [5]自航船模航行轨迹测量方法研究[D]. 周杨艾竹. 重庆大学, 2018(05)
- [6]既有桥梁情况下新沟船闸布置方案研究[D]. 李斯. 长沙理工大学, 2017(02)
- [7]向家坝非恒定流对航道通航条件影响的试验研究[J]. 蔡新永,蔡汝哲,李晓飚,蔡创. 水运工程, 2017(02)
- [8]基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统[J]. 张婷,张福民,曲兴华,职广涛,刘本德,安慰宁. 电子测量与仪器学报, 2015(04)
- [9]基于激光二维扫描的船模航行轨迹测量系统的研究[D]. 张婷. 天津大学, 2014(03)
- [10]水电枢纽弯曲引航道加宽模拟计算研究[D]. 鲁政. 重庆交通大学, 2012(04)