通航船舶三維吃水模型動態(tài)匹配的研究.pdf

1、近些年我國航運(yùn)事業(yè)飛速發(fā)展，由于我國內(nèi)具有河水資源充足、污染少、成本低及運(yùn)量大的特點(diǎn)，內(nèi)河運(yùn)輸量不斷增大，內(nèi)河航運(yùn)的作用顯得越來越重要。正是伴隨著內(nèi)河航運(yùn)事業(yè)的繁榮，船舶裝載量也隨之增大，每年發(fā)生在運(yùn)輸過程中的航運(yùn)事故不斷發(fā)生，這在很大程度上影響了航運(yùn)的安全和通航效率。
　　 為了改善船舶吃水檢測現(xiàn)狀，提高吃水檢測精度，研制了一套自動吃水檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于超聲波測距傳感器的工作原理。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，當(dāng)出現(xiàn)超吃水情況時(shí)，可以

2、向管理部門提出預(yù)警。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)在三峽船閘投入運(yùn)行，并且運(yùn)行狀態(tài)良好。系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)方法為:將超聲波傳感器排列于檢測門支架上，置于水下合適深度處。系統(tǒng)獲取超聲波傳感器返回的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維模擬后顯示于計(jì)算機(jī)上，計(jì)算該船最大吃水，查看是否超過航道設(shè)計(jì)的最大吃水深度，將數(shù)據(jù)及結(jié)果通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送至信息管理中心。
　　 為了進(jìn)一步提高吃水系統(tǒng)的測量精度并提升系統(tǒng)的可靠性，本文著重研究了由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或者設(shè)備在運(yùn)行過程中引入的各種誤

3、差的剔除，以提高準(zhǔn)確性。
　　 主要涉及了船舶吃水精度的校準(zhǔn)方法，浮體船舶的誤差補(bǔ)償方法，以及基于檢測門姿態(tài)的誤差補(bǔ)償方法。吃水檢測系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，可能會存在異常數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)缺損，進(jìn)行三維模型構(gòu)造后，不能得到完整和準(zhǔn)確的船底模型。對于由于傳感器損壞造成的數(shù)據(jù)缺損采用船底模型匹配技術(shù)對船舶數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。為消除螺旋槳尾流干擾，采用曲線匹配等技術(shù)對其進(jìn)行還原。并對由于傳感器長期置于水下造成損壞后導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺損進(jìn)行修復(fù)，采用曲線