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无人水面艇船岸信息交互系统的设计与实现
| 论文题名： | 无人水面艇船岸信息交互系统的设计与实现 |
| 关键词： | 无人水面艇;船岸信息交互;异构通信网络;数据加密;云技术 |
| 摘要： | 近年来，随着人工智能、计算机、互联网等技术的飞速发展，无人水面艇的发展也愈发迅猛，对于船岸信息交互的准确性、实时性、安全性等指标也提出了更高的要求。通过艇载多传感器采集无人水面艇航行过程的实时状态信息与环境信息，将采集到的信息通过通信网络发送到岸基，岸基监控人员依据接收的信息对无人水面艇进行远程控制与决策，实现船岸信息交互。 本文针对无人水面艇与岸基的信息交互问题,利用大连海事大学“蓝信”号无人水面艇与“地面移动指控中心”，设计一套无人水面艇船岸信息交互系统，通过异构通信网络将船端的状态信息、图像信息、视频信息等传输到岸基，岸基通过通信网络将指令信息等传输到无人水面艇，实现船岸信息的交互与远程监控。本文研究内容如下： 通过分析船岸信息交互系统的功能需求，设计系统的总体框架。为解决船岸间信息交互数据种类多样性，保证信息交互的实时、准确、可靠，通过分析数据类型，采用异构通信网络进行船岸信息交互。针对异构通信网络的融合问题，通过分析异构网络模型与各通信网络优缺点对比，选用紧耦合模型，并采用垂直切换技术对异构通信网络进行无缝切换，同时为解决异构网络接入选择问题，通过多属性决策与层次分析法，求解出各网络属性权重，得到异构通信网络选择接入优先级。并结合本文应用背景，设计船岸信息交互系统的异构通信网络切换方案。 针对地面移动指控中心需要实现监控无人水面艇的实时运行状态的问题，本文利用云技术对无人水面艇的运行参数进行存储与分析，设计数据库表结构，实现数据的云端存储。针对信息传输安全问题，提出一种将DES加密算法与MD5算法混合加密的方法，经仿真验证，该混合加密算法相较于单一的DES加密算法，具有更好的实用性。最后，经实船实验验证，本文研究的船岸信息交互系统设计方案具有可行性、可靠性和有效性，能够实时、有效、准确的完成船岸间信息交互，可以应用到工程实践中。 |
| 作者： | 王慧妍 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王国峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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