基于ARM的航标AIS的设计与研究

基于ARM的航标AIS的设计与研究

论文摘要

目前,AlS(船载自动识别系统)已在越来越多的船舶上配置,作为雷达的补充,为船舶之间避碰和自动交换信息提供了重要助航工具。AlS的技术发展及其广阔应用前景越来越受到人们的重视。AIS在避碰、助航、搜寻、救助、引航、VTS等各方面有着广泛的应用,而AIS作为助航设备应用在航标上却因为成本等原因并未得到较大应用。所以考虑开发一种功能齐全,成本低廉的AIS航标来替代现有航标,实现航标信息的数字化,完善航标的助航作用,对提高航运安全,增强航运经济具有现实意义。本文首先提出了课题的意义。在与通用自动识别系统(AIS)在结构组成和技术要求进行比较的基础上,对航标AIS的原理进行了概述,分析了航标AIS实现所需要的主要技术。然后研究了嵌入式系统的基本组成以及ARM9-Linux嵌入式系统的开发环境及方法。之后本文针对华恒公司的HHARM9-EDU开发平台讨论了航标AIS数据链路层结构的硬件设计,并通过串口实时接收GPS数据实现了航标AIS的定位和识别功能。最后本文讨论了航标AIS的电文结构,研究了航标电文编码方法并设计了航标电文编码软件,在Linux仿真终端上完成了航标21电文的编码任务,实现了ITU-RM.1371-1和IEC61162格式数据包的输出。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题的提出
  • 1.2 航标应用系统的现状和需求
  • 1.3 航标AIS的主要作用
  • 1.4 主要研究内容
  • 第2章 航标AIS的基本原理
  • 2.1 船载自动识别系统(AIS)技术原理分析
  • 2.1.1 船载自动识别系统(AIS)的硬件构成
  • 2.1.2 船载自动识别系统(AIS)数据包格式
  • 2.1.3 船载自动识别系统(AIS)通信协议的分析
  • 2.2 航标AIS的基本原理
  • 2.2.1 航标AIS与通用AIS的比较
  • 2.2.2 航标AIS的基本原理
  • 2.2.3 航标AIS台站实现方式
  • 2.2.4 航标AIS工作模式及通信链路设计
  • 第3章 ARM+Linux系统结构与开发平台的搭建
  • 3.1 嵌入式开发系统的构成
  • 3.2 硬件开发平台的建立
  • 3.3 HHARM9-EDU软件开发过程
  • 3.3.1 开发模式的建立
  • 3.3.2 HHARM9-EDU系统开发结构
  • 3.3.3 HHARM9-EDU软件下载写入过程
  • 3.4 航标AIS电文传播的通信链路设计
  • 3.4.1 航标AIS系统数据链路层结构
  • 3.4.2 数据链路层硬件设计讨论
  • 第4章 航标AIS的电文结构及软件设计
  • 4.1 航标AIS电文种类及数据段分析
  • 4.1.1 航标AIS电文种类
  • 4.1.2 航标电文21数据段解析
  • 4.2 航标AIS电文编码软件设计
  • 4.2.1 软件的总体设计思路
  • 4.2.2 航标AIS电文的封装过程
  • 4.2.3 航标AIS电文编码软件的实现
  • 4.2.4 航标AIS的电文软件调试及结果分析
  • 第5章 结论
  • 5.1 论文工作总结
  • 5.2 今后工作展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 研究生履历
  • 相关论文文献

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