船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(Automatic Identification System,簡(jiǎn)稱(chēng)AIS),是一種基于自組織時(shí)分多址訪(fǎng)問(wèn)(Self-Organized Time Division Multiple Access,簡(jiǎn)稱(chēng)SOTDMA)技術(shù)的海上無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng).主要用于海上船舶與船舶之間,船舶與海上交通管理中心之間的船只識(shí)別和相互通信.在國(guó)際海事組織(IMO)、國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)和國(guó)際航標(biāo)協(xié)會(huì)(IALA)的共同努力下,已經(jīng)制訂了AIS的

2、一系列國(guó)際法規(guī)和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并且使之成為海上船舶航行導(dǎo)航必須強(qiáng)制安裝的設(shè)備.隨著最新的AIS設(shè)備安裝時(shí)間表的出臺(tái),國(guó)內(nèi)船舶安裝該系統(tǒng)已經(jīng)迫在眉睫.所以,進(jìn)行AIS系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和前景.該論文在通過(guò)對(duì)基于SOTDMA原理的AIS系統(tǒng)前期調(diào)研和資料分析的基礎(chǔ)上,對(duì)AIS中的一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)的研究.主要完成了以下的一些研究工作:首先在通過(guò)對(duì)AIS中SOTDMA協(xié)議基本模型分析的基礎(chǔ)上,深入研究了SOTDMA協(xié)議中

3、的數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)鏈路的一些重要特性,利用計(jì)算機(jī)仿真工具仔細(xì)分析了系統(tǒng)站臺(tái)分布、距離延時(shí)、運(yùn)行模式、鏈路負(fù)荷等因素對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的影響情況,給出了理論上的一些重要結(jié)論.其次提出了一種基本的基于SOTDMA技術(shù)的AIS信息處理機(jī)實(shí)現(xiàn)方案,然后分別從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹.在硬件上,給出了系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)框圖和電路原理圖,介紹了各組成部分的具體功能和詳細(xì)接口;在軟件上,介紹了軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)環(huán)境和設(shè)計(jì)思想,并且對(duì)關(guān)鍵模塊詳細(xì)

4、地分析了軟件的流程,給出了具體的流程框圖和部分實(shí)現(xiàn)代碼.此外還研究了AIS和ECDIS(Electronic Chart Display and Information System)的組合使用問(wèn)題,并且針對(duì)AIS信息顯示系統(tǒng)的特點(diǎn),將軟件工程領(lǐng)域中的UML(Unified Modeling Language)方法引入到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中來(lái),詳細(xì)論述了UML在一個(gè)基于矢量圖形式的AIS信息顯示系統(tǒng)的建模、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等全過(guò)程中的應(yīng)用,有效