船舶电子工程导论
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目录
CATALOGUE
02.
系统组成架构
04.
典型应用领域
05.
未来发展趋势
01.
学科概述
03.
核心技术模块
06.
教学实践体系
学科概述
01
研究船舶电子设备和自动控制系统应用的学科。
船舶电子工程定义
涵盖船舶通信导航、船舶自动控制、船舶电力推进等多个领域。
学科范畴
传感器技术、信息处理技术、计算机技术、网络技术等。
相关技术
基本定义与学科范畴
发展历程与技术演变
早期发展
船舶电子工程起源于船舶无线电通信和简单自动控制。
01
随着科技进步，经历了从简单电子设备到复杂自动化系统的发展历程。
02
当代技术热点
船舶智能化、集成化、网络化等趋势。
03
技术演变
提高航行安全性
船舶电子设备和自动控制系统可以提高船舶的航行安全性，减少海上事故的发生。
提升船舶运营效率
船舶电子工程可以实现船舶的自动化、智能化运营，提高船舶运营效率。
促进航运业发展
船舶电子工程的发展推动了航运业的信息化、智能化发展，提高了航运业的竞争力。
保障海上国防安全
船舶电子工程在海上国防安全方面发挥着重要作用，提升了我国海防实力。
现代船舶电子工程重要性
系统组成架构
02
导航与定位系统
卫星导航系统
利用卫星信号确定船舶位置、航向、速度等信息。
惯性导航系统
通过陀螺仪、加速度计等惯性元件，自主推算船舶位置、速度和姿态。
电磁导航系统
利用地磁场、无线电信号等进行导航和定位，如雷达、无线电测向仪等。
综合导航系统
将多种导航设备组合使用，以提高导航精度和可靠性。
根据航行计划和实时航向、速度等信息，自动控制船舶航行方向。
实现对船舶主机的远程控制和监视，提高船舶操纵的灵活性和安全性。
对船舶各系统进行自动化控制和管理，如燃油、淡水、压缩空气等。
将各自动化子系统集成，实现全船自动化控制和监测。
自动化控制系统
船舶自动舵
主机遥控系统
机舱自动化系统
综合自动化系统
船载通信网络系统
船载通信网络系统
船舶内部通信网络
船舶宽带网络
船舶对外通信网络
网络安全技术
包括船舶局域网、控制网络等，实现船舶内部设备之间的数据交换和信息共享。
包括卫星通信、海上移动通信等，实现船舶与岸站、其他船舶之间的通信。
提供船员上网、视频通话等宽带服务，提高船舶的信息化水平。
保障船舶通信网络的安全和稳定，防止信息泄露和网络攻击。
核心技术模块
03
传感器种类与原理
包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等，以及它们的工作原理和应用场景。
数据传输技术
探讨传感器采集到的数据如何传输到船舶电子系统中，包括有线传输和无线传输两种方式，以及数据传输的可靠性和实时性。
数据采集方法
介绍如何通过传感器采集各种船舶运行数据，包括模拟信号和数字信号的采集方式，以及采样率和分辨率等参数的设置。
数据预处理技术
说明在数据传输前需要对数据进行预处理的原因和方法，如滤波、放大、线性化等，以提高数据质量和准确性。
传感器与数据采集技术
01
02
03
04
电子信号处理技术
介绍电子信号放大和滤波的基本原理和方法，包括运算放大器、滤波器等电路的应用和设计。
信号放大与滤波
阐述电子信号的转换和调制技术，如模数转换（A/D）和数模转换（D/A）、频率调制、振幅调制等。
推荐一些用于电子信号处理的软件工具，如MATLAB、LabVIEW等，并简要说明它们的特点和使用方法。
信号转换与调制
介绍常用的电子信号处理算法，如快速傅里叶变换（FFT）、相关分析、频谱分析等，以及它们在船舶电子工程中的应用。
信号处理算法
01
02
04
03
信号处理软件
系统集成技术
预防性维护策略
故障诊断方法
系统安全与可靠性
阐述船舶电子系统的集成技术，包括分布式系统、现场总线、网络通信等技术，以及如何实现各子系统的互联互通和数据共享。
探讨如何通过定期监测和数据分析，提前发现船舶电子系统的潜在故障，并制定相应的预防性维护计划，以延长设备寿命和减少故障发生。
介绍船舶电子系统故障诊断的基本方法和流程，包括故障排查、定位、原因分析等，以及常用的故障诊断工具和仪器。
分析船舶电子系统面临的安全威胁和可靠性挑战，如电磁干扰、黑客攻击等，并提出相应的安全防范措施和可靠性提升策略。
系统集成与故障诊断
典型应用领域
04
民用船舶电子化改造
船舶自动化系统
包括自动导航、自动避碰、自动操纵、机舱自动化等系统，提高船舶的航行安全性和效率。
01
船舶通信与导航系统
包括卫星通信、无线电通信、雷达导航等系统，提高船舶的通信和导航能力。
02
船舶电力推进系统
采用电力推进方式，减少船舶燃油排放，提高环保性能和船舶经济效益。
03
军用舰船电子对抗系统
电子侦察系统
通过截获和分析敌方电子信号，获取军事情报和作战信息。
01
通过辐射和散布