基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试

黄一; 王鸿东; 程锋瑞; 梁晓锋; 易宏

doi:10.19693/j.issn.1673-3185.01361

基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01361

黄一^1,2,
王鸿东^1,2,,
程锋瑞³,
梁晓锋^1,2,
易宏^1,2

1 上海交通大学海洋工程国家重点实验室, 上海 200240;
2 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室, 上海 200240;
3 上海市中国工程院院士咨询与学术活动中心, 上海 200240

基金项目: 海洋工程国家重点实验室基金资助项目（GKZD010074）；上海市青年科技英才扬帆计划资助项目（18YF1411500）

详细信息

作者简介:
黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn

通讯作者:
王鸿东,男,1989年生,博士,讲师,硕士生导师。研究方向:海洋智能装备设计与开发,舰船综合性能评估。E-mail:whd302@sjtu.edu.cn

中图分类号: U665.26

Design and performance test of USV information management system based on time-series database

1 State Key Laboratory of Ocean Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
2 Key Laboratory of Marine Intelligent Equipment & System of Ministry of Education, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
3 Shanghai Consulting and Academic Activities Center for Academicians of Chinese Academy of Engineering, Shanghai 200240, China

摘要: [目的] 近年来，无人船技术及产业发展迅速，装备应用前景广阔。解决长航时无人船海量信息管理问题的需求日益迫切。 [方法] 针对无人船电子信息系统中6种类型数据的特点，构建基于时序数据库的无人船信息管理系统拓扑及数据流动模型，并设计一套适用于无人船信息管理系统的性能测试方法。 [结果] 经测试表明，该无人船信息管理系统能够满足无人船运行对信息管理的需求，且相比于传统关系型数据库，其压缩性能提高约10%，检索及聚合分析性能更为优异，具有较高的通用性。 [结论] 该系统为解决长航时无人船信息存储与通信传输难题提供了良好的解决方法。
- 无人船 /
- 数据类型 /
- 时序数据库 /
- 信息管理系统 /
- 性能测试方法
Abstract: [Objectives] In recent years,unmanned surface vehicles(USVs) have developed rapidly and will have wide application prospect. Hence it becomes quite urgent to deal with the massive information management problem on long-endurance USVs. [Methods] According to the characteristics of six types of data in USVs' electronic information system,the topology of USV information management system based on time-series database and the data flow model are proposed,and a set of performance test methods for USV information management system are designed. [Results] The test shows that the USV information management system is able to meet the information management needs of USVs' operation. Compared with the traditional relational database,the compression performance of the system is improved by about 10%. The retrieval performance and aggregation analysis capability are excellent,and the system is high universal applicability. [Conclusions] This system is an excellent solution to the problems in information storage and communication transmission on long-endurance USV.
- Unmanned Surface Vehicle (USV) /
- data type /
- time-series database /
- information management system /
- performance test method

[1]	杨子晨,冯浩. 实时数据库在舰船电子信息系统中的应用研究[J]. 中国舰船研究,2006,1(4):26-29. Yang Z C,Feng H. Application of real-time database in the naval ship electronic information system[J]. Chinese Journal of Ship Research,2006,1(4):26-29(in Chinese).
[2]	宁小敏,阳斌,王奕,等. 基于Web的船舶信息集成管理系统的设计及实现[J]. 中国舰船研究,2011,6(3):99-102. Ning X M,Yang B,Wang Y,et al. Design and implementation of web-based ship information integrated management system[J]. Chinese Journal of Ship Research,2011,6(3):99-102(in Chinese).
[3]	白艳祥,赵旭,沈文渊. 嵌入式船舶网络综合网关的设计[J]. 舰船科学技术,2016,38(9):96-100. Bai Y X,Zhao X,Shen W Y. Design of embedded ship integrated network gateway[J]. Ship Science and Technology,2016,38(9):96-100(in Chinese).
[4]	王健,刘旌扬,魏成柱,等. 新概念穿梭艇自航模操控系统试验研究[J]. 中国舰船研究,2016,11(1):95-101. Wang J,Liu J Y,Wei C Z,et al. Experimental study on the control system for the free-running model test of a new concept shuttle vessel[J]. Chinese Journal of Ship Research,2016,11(1):95-101(in Chinese).
[5]	裴大茗,王建峰,周鹏太,等. 船舶PHM技术综述[J]. 电子测量与仪器学报,2016,30(9):1289-1297. Pei D M,Wang J F,Zhou P T,et al. Survey on PHM technology in marine system[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrumentation, 2016, 30(9):1289-1297(in Chinese).
[6]	Hunkeler U,Hong L T,Stanford-Clark A. MQTT-S-A publish/subscribe protocol for wireless sensor networks[C]//International Conference on Communication Systems Software and Middleware and Workshops,2008. Bangalore,India:IEEE,2008:791-798.
[7]	Thomasian A,Blaum M. Higher reliability redundant disk arrays:organization,operation,and coding[J]. ACM Transactions on Storage,2009,5(3):1-59.
[8]	Tanenbaum A S,Wetherall D J. Computer networks[M]. 5th ed.[S.l.]:New Jersey Prentice Hall Press, 2010.
[9]	Thangavel D,Ma X P,Valera A,et al. Performance evaluation of MQTT and CoAP via a common middleware[C]//2014 IEEE 9th International Conference on Intelligent Sensors,Sensor Networks and Information Processing. Singapore,Singapore:IEEE,2014:1-6.
[10]	陈小虎. 基于Web的船舶导航系统综合信息服务平台设计与实现[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2014. Chen X H. Ship navigation system's web-based integrated information service platform design and implementation[D]. Harbin:Harbin Engineering University,2014(in Chinese).
[11]	王冬,黄德森,刘洪刚,等. 海洋遥感卫星数据库建立与应用[J]. 气象水文海洋仪器,2017,34(2):40-45. Wang D,Huang D S,Liu H G,et al. Establishment and application of marine remote sensing satellite database[J]. Meteorological,Hydrological and Marine Instruments,2017,34(2):40-45(in Chinese).
[12]	王健,罗潇,刘旌扬,等. 复合动力超长续航无人艇系统的设计与实现[J]. 船舶工程,2017,39(5):48-52,80. Wang J,Luo X,Liu J Y,et al. Design and implementation of Ultra-long-endurance USV with multiple power source[J]. Ship Engineering,2017,39(5):48-52,80(in Chinese).
[13]	金久才,张杰,邵峰,等. 一种海洋环境监测无人船系统及其海洋应用[J]. 海岸工程,2015,34(3):87-92. Jin J C,Zhang J,Shao F,et al. An unmanned surface vehicle for ocean environment monitoring and its oceanic application[J]. Coastal Engineering,2015, 34(3):87-92(in Chinese).

[1]	胡剑, 杨建军, 蔡文涛. 某型无人艇综合健康管理系统分析 . 中国舰船研究, 2021, 16(1): 151-157. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01976
[2]	赵志强, 张嘉锐, 罗炽恒, 贾宝柱, 安连彤. 基于AVL BOOST的船用柴油机典型故障仿真及其数据分析 . 中国舰船研究, 2021, 16(2): 1-7. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01883
[3]	丁志国, 张新宇, 王程博, 黎泉, 安兰轩. 基于驾驶实践的无人船智能避碰决策方法 . 中国舰船研究, 2021, 16(1): 96-104, 113. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01781
[4]	张仲良, 朱晓军, 彭飞, 牟金磊. 基于HHT的船体结构应力监测数据特征分析和去噪方法 . 中国舰船研究, 2019, 14(Supp 1): 158-164. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01509
[5]	孙锋, 刘杰, 周建辉, 杨梓辉, 毛伟兰. 轴系测试数据分布特征信息获取方法与应用 . 中国舰船研究, 2019, 14(Supp 1): 183-188. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01466
[6]	余亚磊, 苏荣彬, 冯旭, 郭晨. 基于速变LOS的无人船反步自适应路径跟踪控制 . 中国舰船研究, 2019, 14(3): 163-171. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01377
[7]	吕光颢, 彭周华, 王丹, 窦伟滔. 无人船集群队形重构的目标任务分配 . 中国舰船研究, 2018, 13(6): 101-106. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01362
[8]	丁德勇, 张伟, 杨坤. 舰船艉轴架系统固有振动特性测试与分析方法 . 中国舰船研究, 2013, 8(2): 95-99. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.02.017
[9]	翁蓝天, 晋建厂. 基于负荷停电信息的船用电力系统故障定位方法 . 中国舰船研究, 2013, 8(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2013.01.018
[10]	倪海参, 汪学锋. 从CATIA到TRIBON的板架结构数据转换方法 . 中国舰船研究, 2012, 7(5): 66-70. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.05.012
[11]	黄金锋. 船型设计与性能分析系统数据接口设计与实现 . 中国舰船研究, 2012, 7(1): 95-99. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.01.019
[12]	董晓明, 姚晋, 秦克. 舰载作战系统数据集成设计与度量方法 . 中国舰船研究, 2012, 7(4): 94-99. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2012.04.016
[13]	王伟吉, 吴海锋, 赵进刚. 船用比例电磁铁动态性能自动测试系统研究 . 中国舰船研究, 2011, 6(4): 96-98.103. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2011.04.021
[14]	李志忠, 叶家玮. 波浪补偿稳定平台运动响应位移测量数据处理方法研究 . 中国舰船研究, 2010, 5(3): 30-33. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.03.007
[15]	吴定刚, 谢红胜, 李蕾, 马曦. 舰载作战系统信息传输误差分析方法 . 中国舰船研究, 2010, 5(1): 72-75. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2010.01.017
[16]	徐怡锋, 李科华, 李聪颖, 盖玉华. OPNET在舰艇作战系统数据网中的应用 . 中国舰船研究, 2008, 3(05): 72-76. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2008.05.017
[17]	陈丽颖, 谭显春, 魏胜杰. 高速网络数据采集产品的测试及应用研究 . 中国舰船研究, 2008, 3(05): 69-71. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2008.05.016
[18]	吴楠. 数据采集编程实现 . 中国舰船研究, 2007, 2(6): 65-67. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2007.06.014
[19]	梁乾, 应文烨, 向建平. 潜艇装备管理系统分布式数据库高级复制应用研究 . 中国舰船研究, 2006, 1(5-6): 61-63,67. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2006.06.014
[20]	杨子晨, 冯浩. 实时数据库在舰船电子信息系统中的应用研究 . 中国舰船研究, 2006, 1(4): 26-29. doi: 10.3969/j.issn.1673-3185.2006.04.006

点击查看大图

计量

文章访问数: 87
HTML全文浏览量: 3
PDF下载量: 57
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01361

作者简介:
黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn

通讯作者:
王鸿东,男,1989年生,博士,讲师,硕士生导师。研究方向:海洋智能装备设计与开发,舰船综合性能评估。E-mail:whd302@sjtu.edu.cn

Design and performance test of USV information management system based on time-series database

计量

基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01361

1 上海交通大学海洋工程国家重点实验室, 上海 200240;

2 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室, 上海 200240;

3 上海市中国工程院院士咨询与学术活动中心, 上海 200240

作者简介:
黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn

通讯作者: 王鸿东,男,1989年生,博士,讲师,硕士生导师。研究方向:海洋智能装备设计与开发,舰船综合性能评估。E-mail:whd302@sjtu.edu.cn

English Abstract

Design and performance test of USV information management system based on time-series database

全文HTML

目录

留言板

基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01361

作者简介: 黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn

通讯作者: 王鸿东,男,1989年生,博士,讲师,硕士生导师。研究方向:海洋智能装备设计与开发,舰船综合性能评估。E-mail:whd302@sjtu.edu.cn

Design and performance test of USV information management system based on time-series database

计量

出版历程

基于时序数据库的无人船信息管理系统设计与性能测试

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01361

1 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室, 上海 200240; 2 上海交通大学 海洋智能装备与系统教育部重点实验室, 上海 200240; 3 上海市中国工程院院士咨询与学术活动中心, 上海 200240

作者简介: 黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn

通讯作者: 王鸿东,男,1989年生,博士,讲师,硕士生导师。研究方向:海洋智能装备设计与开发,舰船综合性能评估。E-mail:whd302@sjtu.edu.cn

English Abstract

Design and performance test of USV information management system based on time-series database

全文HTML

目录

作者简介:
黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn

通讯作者:
王鸿东,男,1989年生,博士,讲师,硕士生导师。研究方向:海洋智能装备设计与开发,舰船综合性能评估。E-mail:whd302@sjtu.edu.cn

1 上海交通大学海洋工程国家重点实验室, 上海 200240;

2 上海交通大学海洋智能装备与系统教育部重点实验室, 上海 200240;

3 上海市中国工程院院士咨询与学术活动中心, 上海 200240

作者简介:
黄一,男,1995年生,博士生。研究方向:无人船舶电子信息系统,控制技术及测试技术。E-mail:rnicrosoft@sjtu.edu.cn