基于AIS的航标助航信息服务技术研究

论文摘要

科学技术的发展,特别是信息技术的发展,使航海技术发生了巨大的变化。无线电航标、雷达、电罗经、全球导航卫星系统（GNSS）、电子海图显示与信息系统（ECDIS）、船舶自动识别系统（AIS）等的相继应用,在很大程度上保证了航海安全。但是还存在一些问题让我们不得不去思考,如这些系统在提供种类繁多助航信息的同时,还造成航海者疲于去处理这些通过相互独立系统提供有重复的助航信息。针对这个问题,国际海事组织（IMO）提出了“E-航海（E-NAVIGATION）”战略,希望通过整合现有的船载、岸基的助、导航手段,实现助航信息更为广泛和全面的沟通,从而进一步提高船舶航行安全和船岸之间的管理效率。本文借助于航标综合信息GIS平台,研究AIS和航标结合的信息一体化技术。研究主要探讨了适用区域性的航标助航信息与AIS电文应用结合,并提出了虚拟航标、水文气象以及潮汐电文的区域应用电文建议。同时以厦门港为背景,分析了港口AIS数据链路网络通信容量。结果表明,当前厦门港AIS网络还有足够的甚高频数据链路资源提供给航标助航信息应用。最后,本文探究了航标助航信息的获取和播发技术,深入研究了虚拟航标、水文气象及潮汐信息的播发技术,并在试验平台上进行了调试。调试结果证明,研究方案具有可行性,且在初步的应用中取得良好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号表
• 第1章 引言
• 1.1 论文研究背景
• 1.2 航标的作用
• 1.3 AIS 通信技术特点
• 1.4 论文内容
• 第2章 AIS 电文信息
• 2.1 电文概述
• 2.1.1 电文种类
• 2.1.2 电文信息
• 2.2 AIS 航标报告
• 2.2.1 电文结构
• 2.2.2 航标远程监控
• 2.2.3 虚拟航标
• 2.3 AIS 适用专用电文
• 2.3.1 电文结构
• 2.3.2 适用专用电文建议
• 第3章 AIS 网络链路资源容量分析
• 3.1 自组织时分多址原理
• 3.1.1 时隙
• 3.1.2 时隙预约选择
• 3.2 AIS 链路负载分析
• 3.3 AIS 监测容量的分析
• 3.4 厦门港AIS 数据链路资源分析
• 第4章 航标助航信息服务关键技术研究
• 4.1 航标助航信息服务
• 4.1.1 定义
• 4.1.2 信息内容
• 4.2 信息通信技术
• 4.2.1 数据通信方式
• 4.2.2 数据的通信协议
• 4.3 信息播发和获取方案设计
• 4.4 信息处理技术
• 4.4.1 信息解码技术
• 4.4.2 信息编码技术
• 4.5 数据库
• 4.5.1 数据库建立
• 4.5.2 数据库访问
• 第5章 助航信息服务技术的实现
• 5.1 试验平台网络架构
• 5.2 信息获取和播发实现
• 5.2.1 助航信息获取
• 5.2.2 助航信息播发
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表的学术论文