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船舶极短期运动响应预报系统
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果简介
极短期预报是指在船舶运行过程中,对船舶过去的各项运行参数指标进行分析,以预报船舶未来短期运动姿态的技术。多次实践表明,极短期预报能有效减小恶劣海况下船舶发生意外情况的几率,从而极大地保护海上作业人员的生命财产安全。 极短期预报一般用于航母舰载机起降、大型吊装作业、复杂海况航行等。与陆上载具不同,海上载具的运动需要考虑风浪等更多复杂因素的影响,部分海上复杂作业,需要对海上平台六个自由度运动趋势做出精确判断,因此,极短期预报系统属于海上船舶自动控制系统的重要组成部分,对于海上作业的安全起到至关重要的作用,研究高度精确的海上极短期预报系统对我国发展船舶等海上平台自动化控制系统有重要意义。 本项目产品属于产品创新,首次提出适用于海上浮式平台系统、海上吊装作业、航母舰载机起降、复杂海况航行的多特征输入极短期预报系统,填补了我国该领域的技术空白,以下是本项目的创新点。 (1)创新性的多特征输入预报系统 目前基于智能算法的极短期预报系统主要以单特征输入为主,结构单一,设计复杂,精度不高。在本项目研究中,将波高、升沉等波浪数据引入极短期预报系统,将单特征输入变为多特征输入,显著提高极短期预报系统预报精度,并满足产品的可靠性、功能性要求。 (2)高适应性神经网络算法开发 船舶在复杂海况环境中的运动数据通常波动较大、难以用一般物理方法进行预测,对极短期预报系统核心的神经网络预报算法的要求较高,特别是在气候恶劣和信号不佳的环境下,预报算法要能克服环境干扰、即时精确稳定预报船舶运动数据,同时算法要适应各种船型、工作环境。因此在本项目研究中,将以精确性、可靠性、泛用性为目标,从算法结构、输入输出方式、数据处理、参数微调等方面,开发新型、高精确性的神经网络预报算法,满足长时间预报要求 (3)配套数字孪生系统应用 数字孪生技术在极短期预报等系统的应用中有独特的优势,特别是其能紧密能沟通实体船舶和其数字副本,将预报数据实时反馈给船舶动力系统调节。从而实现观测、分析、预报一体化。 船舶极短期预报系统具有重要的科学价值、国防意义、社会效益和经济价值,在科研方面,它能促进海浪形成机制及其对船舶运动响应的作用机制的研究发展,突破海浪特性分析及建模、船舶运动建模以及船舶运动预估等关键技术;在国防方面,极短期预报系统能显著提高舰载机起降的安全系数和舰载武器的发射精度,并为复杂海况下的舰载机起降提供作业窗口。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
项目团队拥有多年的船舶与海工装备从业经验,对全球及我国海工装备行业具有深刻的理解和趋势把握,具有敏锐的市场洞察力、丰富的实践经验以及创新驱动能力。 项目团队拥有一支在雷达信号处理、船舶运动仿真、深度学习算法等方面具备丰富的工程和科研经验的研发团队,并参与了国内的重要项目。 在全体项目成员的共同努力下,取得了丰硕的成果,为企业的发展,打下了坚实的基础。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
本项目产品属于产品创新,首次提出适用于海上浮式平台系统、海上吊装作业、航母舰载机起降、复杂海况航行的多特征输入极短期预报系统,填补了我国该领域的技术空白,以下是本项目的创新点。 (1)创新性的多特征输入预报系统 目前基于智能算法的极短期预报系统主要以单特征输入为主,结构单一,设计复杂,精度不高。在本项目研究中,将波高、升沉等波浪数据引入极短期预报系统,将单特征输入变为多特征输入,显著提高极短期预报系统预报精度,并满足产品的可靠性、功能性要求。 (2)高适应性神经网络算法开发 船舶在复杂海况环境中的运动数据通常波动较大、难以用一般物理方法进行预测,对极短期预报系统核心的神经网络预报算法的要求较高,特别是在气候恶劣和信号不佳的环境下,预报算法要能克服环境干扰、即时精确稳定预报船舶运动数据,同时算法要适应各种船型、工作环境。因此在本项目研究中,将以精确性、可靠性、泛用性为目标,从算法结构、输入输出方式、数据处理、参数微调等方面,开发新型、高精确性的神经网络预报算法,满足长时间预报要求 (3)配套数字孪生系统应用 数字孪生技术在极短期预报等系统的应用中有独特的优势,特别是其能紧密能沟通实体船舶和其数字副本,将预报数据实时反馈给船舶动力系统调节。从而实现观测、分析、预报一体化。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
船舶极短期预报系统具有重要的科学价值、国防意义、社会效益和经济价值,在科研方面,它能促进海浪形成机制及其对船舶运动响应的作用机制的研究发展,突破海浪特性分析及建模、船舶运动建模以及船舶运动预估等关键技术;在国防方面,极短期预报系统能显著提高舰载机起降的安全系数和舰载武器的发射精度,并为复杂海况下的舰载机起降提供作业窗口,做到“先敌攻击”。在常规作业方面,极短期预报系统有利于提高船舶的航行和作业安全,能帮助我国科研人员打破国外技术壁垒,实现我国船舶极短期运动预报系统的国产化。项目团队目前已经就船舶极短期预报问题开展相关的定制化服务,包括上海交通大学的“基于LSTM神经网络的无人水翼艇运动预报方法研究”和江阴耐波特船用设备有限公司的“船舶极短期运动预报系统开发”项目。 本项目主要针对两类市场需求进行相关的产品研发及销售。一是通过定制化开发服务前端数据输入,以满足各类海上装备的作业需求,如预报船舶运动响应,为舰载机起降提供决策依据;预报波浪参数为海上吊装作业捕捉作业时机,延长作业时长;预报军舰运动响应,为武器发射系统提供初始状态修正数据;反演近岸波浪,为波浪补偿舷梯系统提供数据支撑等,二是在极短期预报系统基础上更进一步开发船舶航行决策系统完整销售产品,并应用于对航线环境敏感,需要根据情况实时调整航行决策的场景,如为重型运输船提供航行决策,提高航行安全;为商船提供航行决策,降低燃油消耗;为风电船运输安装提供航行决策,提高可作业时间;为集装箱船提供航行决策,避免丢箱问题等。
不少于150字
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评价专家组综合意见
本项目针对不同的海洋工作环境、工作需求,所需设备的结构特点和功能原理,集中人力物力,突破了极短期预报时间短、精度差等一系列难题,形成了极短期预报系统的关键技术。 从目前国际海洋工程装备发展的趋势来看,船舶极短期预报项目持续向高精度、高预报时长发展,对10s以上极短期预报系统的需求将越来越多。但是目前国内外企业的传统优势仍集中于10s左右的单特征输入极短期预报系统,多特征极短期预报系统尚未广泛应用,因此选择结合波浪数据的多特征输入极短期预报系统作为研发对象,具有一定的后发优势,能够打破国外技术壁垒,实现跨越式发展。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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