船舶运动原理(船舶运动原理图)

2022-11-20 20:45 点击:236 编辑:邮轮网

1. 船舶运动原理图

自组织时分多址接续(SOTDMA)”方式进行信息交换。

一、AIS系统的组成

一个典型的AIS 系统由两大分系统组成,一个是岸基AIS 系统,

再是船用AIS 设备,岸基AIS 系统比较复杂,典型的AIS 岸基系统是由一定数量的AIS 基站和

AIS 中心组成,系统通过各种方式与VTS 中心,船舶报告系统、港口信息网、海事系统以及船

舶调度等网络相连接,同时也可以与相关航运公司联系,提供相应的信息服务,使上述主管部门

及时得到所有船舶的动态,使航运公司了解到本公司船舶的位置。

AIS 中心也可以与互联网相连,使用户范围进一步扩大,通过设置一定的权限范围,各用户

可以在自己的权限范围内查看相应的船舶信息,得到相应的服务。

AIS 中心之间可以相互连接,进行信息交换,各AIS 中心连接成网,在一个国家和地区范围

内,就可以实时了解沿岸所有船舶的动态,这对船舶航行管理、船舶追踪以及防止海洋污染具有

非常重要的意义。

AIS 船用设备,我们将在下面做详细讨论。

二、AIS船用设备的组成

一个典型的AIS 船用设备是由一台VHF 发射机、二台VHF TDMA 接收机、一台VHF DSC

接收机、一台内置GPS 接收机(作为备用)以及AIS 信息处理器、电源和各种必要的外围设备

接口组成。

VHF 收发由系统信息处理器控制,用VHF CH87B、88B 两个国际专用频道自动发射本船的

相关信息,接收周围其它船舶的AIS 信息,频带为25KHZ。

AIS 工作的特点是同时在这两个频率上接收信息,而发射信息一般是在这两个频率上交替进

行,在人工的干预下,也可以用其它的方式发射。此外,主管部门还可以指配AIS 的区域性频

率,AIS 设备应在指定的区域性频率上工作。

VHF DSC 接收机的主要目的是接收岸台的频率控制信息,实现AIS 工作频率在不同区域的

自动切换,当接收到岸台的频率信息后,AIS 设备将自动地将频率转换到岸台的工作频率上,例

如,当我们到达美国水域时,AIS 设备就在DSC 信息的控制下,自动地将工作频率从通用频道

转换到28B 频道。

船舶AIS 的GPS 信号通常情况下是由船舶GPS 接收机提供,AIS 设备自带的GPS 接收机主

要是作为备用设备接收GPS 信号,当船舶GPS 由于其它原因不能提供信号时,AIS 设备自带的

GPS 接收机才开始工作,其主要作用是确定本船船位,同时接收GPS 时钟信号,而使每个AIS

设备时间一致,实现帧同步。

AIS 信息处理器是AIS 的核心部分,用于存储本船识别码、船名、呼号、船型等静态信息与

船舶吃水、危险货类、航线等航行相关的信息;处理、存储本船动态信息;将存储的本船最新动

态信息、必要的静态信息以及与航行相关的其他信息进行编码后送发射机;对接收来自周围其他

船舶的航行数据进行解码并存储解码后的数据;并对接收到的相关数据进行计算得出CPA、

TCPA、距离和方位;将本船和其他船舶数据以及计算出的数据信息送信息显示器显示。

AIS 的接口主要作用是连接外围设备,目前主要连接的设备有GPS、电罗经、计程仪等设备,

目的是获取本船的船位、航向、航速等重要信息,通过接口可以扩充的设备还有电子海图

(ECDIS)、雷达、远距离识别和跟踪设备、声光报警设备以及外接计算机,主要是实现综合导

航和远距离跟踪和控制等功能,外接计算机主要供引水员使用。

电源部分主要为AIS 设备提供所需的电源,目前一般使用直流电源。

三、工作原理

船舶配备了AIS 设备以后,设备一方面需要向外发送本船的相关信息,同时也要接收在VHF

有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来,另一方面可以

形象地用雷达图表示,AIS 船舶全部用三角符号“△”表示,直观地显示船舶的相对位置,和运

动方向,在电子海图上,可以用矢量线表示船舶的速度,必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹,

船位数据取自GPS 乃至差分GPS,其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海

图中从船舶标志处用鼠标点击一下,便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、

航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息,驾驶员了解了这些信息后,就可以非常方便地判断周围

其它船舶的运动情况,确保航行安全,同时在进行相互通信可以直呼其船名,信息交流非常方便。

AIS 工作在VHF 航海频段,国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)

和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言,一个无线电频道

已经足够了,但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失,每个AIS 站均使用二个频道进行

收发。

除人工干预外,AIS 应答器都工作在自主连续模式,发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz

或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。

根据船— 船通信这样的实际条件,AIS 使用了自组织时分多址技术(SOTDMA)这一核

心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求,系统每分钟应有2000 个时

隙,但实际上,系统的设计是每分钟4500 时隙,每一帧60 秒,即每60 秒钟建立2250 个时隙,

每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息,每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一

到三个时隙,分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配

具体工作中,在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间,搞清

时隙使用情况,然后可以选择未占用的时隙,标明需占用的帧数,再发送数据,各AIS 站持续

地保持同步,可避免发送时间重叠,新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值

的90%时,新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙,从而保证系统有很的过载能力。

自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题,即使系统过载、通信仍能保持

完好;系统每分钟可以处理2000 个以上报告,本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。

AIS 对DSC 向下兼容,因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和

控制。

AIS 采用VHF 频段,它的覆盖距离与其他VHF 设备一样,电波直线传播。距离取决于天线的高

度,在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长,波的绕射以及衍射作用较强,所以“可

视距离”较雷达要好,在地面上的障碍物不太高的情况下,能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS

站。借助于中继站,可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。

AIS的应用分析:

1、自动发送本船信息,包括本船静态、动态和航次信息;

2、自动接收装有AIS 设备它船或VTS 岸站的AIS 信息;

3、提供本船操纵信息,以提供VTS 或其它船舶追踪或避让;

4、船—船、船—岸之间的短信息交流;

5、提供其它辅助信息以避免碰撞发生;

6、可以与INMARSAT 移动站、INTERNET 连接,实现信息的远距离传输和管理。

应当注意到,IMO

为了船舶安全,建议最好不要把AIS系统与国际INTERNET连接。

2. 船舶运动原理图讲解

船舶航行灯报警的原理是指通过在航行灯回路上串联两只二极管分压,同时通过光耦经过信号隔离发出高电平信号。实现控制各个航行灯的开关,以及实时监测各个航行灯的工作状态,若出现航行灯不亮或短路现象,控制箱发出声光报警信号

3. 船舶运动原理图怎么画

机械传动原理图画法:从原动件到被动件,根据传动顺序,按照国标规定元件的简图画法画出即可画出机械传动原理简图

4. 船舶的构造原理

这一块主要是气候衡准和完整稳性上的概念。

简单解释一下吧,我们知道,如果无风无浪,船在海上应该是平衡的,重力和浮力大小相等,方向相反,有固定的横倾和纵倾。如果突然从左舷或者右舷刮大风,我们称之为突风,船就会突然倒向另一侧。那么重力与浮力作用点就会变得不在同一条直线上,两者会形成复原力,迫使船舶向平衡状态去恢复。这个恢复过程就是一个横摇过程,复原力在横倾角最大时最大,随着横倾角的减小而缩小,在回到原来的平衡状态时复原力消失,但摇摆会继续向反方向进行,想象一下钟摆的原理。多次反复摇摆后,船舶会趋向稳定,则又回到了平衡状态。浪的作用下保持平衡的原理与风类似。不过需要多考虑纵向的摇摆以及螺旋桨的浸没以保持动力等问题。如果风或者浪过大,超过了船舶设计以及实际操作中能够调整得到的复原力臂的极限,那么就危险了。

与其说船舶是怎样对抗风暴和波浪的,不如说船舶设计及实际操作中过程中是如何利用平衡的原理最大化的确保各种复杂海况下的安全问题的。设计时,综合考虑船东对船型的期望和相关规范对稳性的要求,各方面博弈后得出一个相对较优的结果,以确保足够的复原力臂,使得船能够在恶劣的海洋环境下保持安全不至于倾覆。操作上,要求船长谨慎驾驶,通过错开波浪的方向,避免大风横向作用在船体上,降低重心等一系列措施,降低横纵向作用力,或者增大最大复原力臂,来确保航行的安全。

5. 船原理图解

轮船是模仿鲸鱼发明的,现代轮船指用机械发动机推动的船只,多用钢铁制造。

原始的轮船是以人力踩踏木轮推进,近代轮船是以蒸汽推动外部明轮轮桨的蒸汽船,现代轮船多用涡轮发动机。

现代轮船的蒸汽机还有其它提高其效率的机构。往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后不断减小,但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。

6. 船的原理图

靠机械带动螺旋桨转动推动水,水给船的反作用力,这样船在水的作用力下前进。无论是大船还是力船,无论是兵舰还是商船基本上都是这个原理,带动螺旋桨的机械不用,有柴油机带动的,有油,气机带动的,有核列变发电后电动机带动的,也有柴油汽轮机带动的,原理茚相同。

但是有一种小型高速船原理特别,它是喷水式推动船向前进的,原理是机械带动(或是机械发电电机带动)抽水机,经过加压后再喷出去给水力,水再反力推船前进

7. 船舶基本原理

船舶轮机是为了满足船舶航行、各种作业、人员的生活、人员和财产的安全需要所设置的全部机械、设备和系统的总称。

一般来说,船舶动力装置主要由推进装置、辅助动力装置、管路系统、甲板机械、防污染设备、应急设备和自动化设备七部分组成。

推进装置即为推动船舶航行的装置,包括主机、传动设备、轴系和推进器。辅助装置是指除推进装置以外的其他产生能量的装置,包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和空气压缩机,分别产生电能、热能、液压能和压缩空气供船舶生产和生活使用。管路系统由各种发件、管路、泵、滤器和热交换器等组成,用以输送各种流体工质,以维持船舶的各种机械正常运转。

8. 船行驶原理

小船运转的原理是:点燃蜡烛上方的空气,吸收热量,温度升高,体积膨胀,密度变小,密度小的热空气上升,形成对流,吹动“发动机”

9. 船舶的运行原理

  船舶主机电喷工作原理:  

1,电子控制柴油机燃油喷射,正时和喷油量的控制;  

2,传统的柴油机采用凸轮控制;  

3,凸轮转动以控制高压油泵的开启和关闭;  

4,电喷系统由传感器、控制器和执行机构组成 。

10. 船的运动原理

古代船是利用风帆和纤夫来使其前进的,帆船的最大动力来源是“白努利效应”,也就是说当空气流经一类似机翼的弧面时,会产生一个向前向上的吸引力。因此,帆船才有可能朝某角度的逆风方向前进。而正顺风航行时,“白努利效应”消失,船只反而不能达到最高速。 帆船的航向限制与效益 但帆船的航向也不是完全没有限制,在正逆风左右各约45度角内,是无法产生有效益的前进力的。 但是太顺风也不是很好的,这时“白努利效应”消失,船速会再度慢下来,同时也进入不稳定状态。 而有逆风航行能力的船,若要往逆风方向前进,必须采取Z字形的路线才能到达目的地。 所以,不能张成有效弧形的帆,是没有逆风航行能力的。这些船只航行于大海上,往往要靠依照季节改变方向的贸易风,才能有去有回。像现代的帆船,都拥有良好的逆风航行能力。 帆船前行的原理 帆船前行的原理人们通常认为帆船只能沿风吹动的方向移动 - 即顺风移动。但三角帆使帆船还能够迎着风移动(逆风移动)。在理解如何逆风移动之前,我们首先需要了解一些与船帆有关的知识。 船帆的最先着风之帆缘称作前缘,它位于船只的前部。后部的船翼后缘称作帆的后缘。从前缘到帆的后缘的假想水平线称作弦。船帆的曲度称作吃水,并且从弦到最大吃水点的垂直距离称作弦深。充满空气以形成凹面弯曲的船帆的一面称作迎风面。向外吹以形成凸起形状的一面称作背风面~

内河有纤夫

11. 船舶运动原理图解

通过操纵机构转动减摇鳍,使水流在上产生作用力,从而形成减摇力矩,减小摇摆,以便减少船体横摇。利用伸出在船体外的鳍在舰艇摇摆运动时产生升力,形成稳定力矩,以抵消舰船的摇摆力矩,其减摇效果较好。

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